Flugzeugmotor

A Rolls-Royce Merlin in einem konservierten installiert Avro York

Ein Flugzeugmotor, oft als als als bezeichnet Aero Motor, ist die Leistungskomponente eines Flugzeug Antriebssystem. Die meisten Flugzeugmotoren sind entweder Kolbenmotoren oder Gasturbinen, obwohl einige waren Rakete angetrieben und in den letzten Jahren viele kleine Uavs benutzt haben Elektromotoren.

Fertigungsindustrie

In der kommerziellen Luftfahrt die großen westlichen Hersteller von Turbofan Motoren sind Pratt & Whitney (eine Tochtergesellschaft von Raytheon -Technologien), General Electric, Rolls Royce, und CFM International (ein Joint Venture von Safran -Flugzeugmotoren und General Electric). Russische Hersteller sind die United Engine Corporation, Aviadvigatel und Klimov. Aeroengine Corporation in China wurde 2016 mit der Fusion mehrerer kleinerer Unternehmen gegründet.[1]

Der größte Hersteller von Turboprop Motoren für Allgemeine Luftfahrt ist Pratt & Whitney.[2] General Electric kündigte 2015 den Eintritt in den Markt an.[2]

Entwicklungsgeschichte

Wright vertikaler 4-Zylinder-Motor

Wellenmotoren

Hubermotoren (Kolben)

Inline-Motor

Ranger L-440 luftgekühlt, Sechszylinder, invertierter und linearischer Motor verwendet in Fairchild PT-19

In diesem Eintrag bezieht sich der Begriff "Inline -Engine" aus Gründen der Klarheit nur auf Motoren mit einer einzigen Zylinder Reihe, wie sie in der Automobilsprache verwendet werden, aber jedoch In der Luftfahrt deckt der Ausdruck "Inline-Engine" auch V-Type und entgegengesetzte Motoren ab (wie unten beschrieben) und ist nicht auf Motoren mit einer einzigen Zylinderreihe beschränkt. Dies dient normalerweise dazu, sie von zu unterscheiden Radialmotoren. Ein gerader Motor hat normalerweise eine gleichmäßige Anzahl von Zylinder, aber es gibt Fälle von Drei- und Fünfzylindermotoren. Der größte Vorteil eines Inline -Motors besteht darin, dass das Flugzeug mit einem niedrigen Frontalbereich ausgelegt ist, um den Luftwiderstand zu minimieren. Wenn sich die Motorkurbelwelle über den Zylindern befindet, wird sie als umgekehrter Inline -Motor bezeichnet. Dadurch kann der Propeller hoch nach oben montiert werden, um die Bodenfreiheit zu erhöhen, wodurch kürzere Fahrwerksgeräte ermöglicht werden können. Die Nachteile eines Inline -Motors beinhalten einen Armen Power-to-Gewicht-Verhältnis, weil die Kurbelgehäuse und die Kurbelwelle lang und damit schwer sind. Ein Inline-Motor kann entweder luftgekühlt oder flüssig gekühlt sein, aber flüssigkühlend ist häufiger, da es schwierig ist, genügend Luftstrom zu bekommen, um die hinteren Zylinder direkt abzukühlen. Inline -Motoren waren in frühen Flugzeugen häufig; einer wurde in der verwendet Wright FlyerDas Flugzeug, das den ersten kontrollierten Flugflug gemacht hat. Die inhärenten Nachteile des Designs wurden jedoch bald deutlich, und das Inline -Design wurde aufgegeben und wurde zu einer Seltenheit in der modernen Luftfahrt.

Für andere Konfigurationen der Luftfahrt -Inline -Engine, wie z. X-Engines, U-Engines, H-Enginesusw. siehe Inline -Motor (Luftfahrt).

V-Motor

Ein Rolls-Royce Merlin V-12 Motor

Zylinder in diesem Motor sind in zwei Inline-Banken angeordnet, in der Regel 60–90 Grad außerhalb voneinander und fahren eine gemeinsame Kurbelwelle. Die überwiegende Mehrheit der V-Motoren ist wassergekühlt. Das V-Design bietet ein höheres Verhältnis von Strom zu Gewicht als ein Inline-Motor und bietet dennoch einen kleinen Frontalbereich. Das vielleicht berühmteste Beispiel für dieses Design ist der legendäre Rolls-Royce Merlin Motor, ein 27-Liter (1649 in3) 60 ° V12 -Motor, unter anderem in anderen, die Spitfires das spielte eine wichtige Rolle in der Schlacht von Großbritannien.

Horizontal gegen den Motor

A ULPower UL260i Horizontal entgegengesetzter luftgekühlter Aero-Motor

Ein horizontal entgegengesetzter Motor, auch als flacher oder Boxermotor bezeichnet, verfügt über zwei Bänke von Zylinder auf den gegenüberliegenden Seiten eines zentral gelegenen Kurbelgehäuses. Der Motor ist entweder luftgekühlt oder flüssiggekühlt, aber luftgekühlte Versionen vorherrschen. Gegen die entgegengesetzten Motoren werden die Kurbelwellenhorizontalin in montiert Flugzeugekann aber mit der Kurbelwelle vertikal montiert werden Hubschrauber. Aufgrund des Zylinderlayouts neigen die Hilfsträger tendenziell ab, was zu einem reibungslosen Motor führt. Gegenstände vom Typ entgegengesetzter Typ haben hohe Leistungsgewichtsquoten, da sie eine vergleichsweise kleine, leichte Kurbelgehäuse aufweisen. Darüber hinaus reduziert die Kompaktzylinderanordnung den Frontalbereich des Motors und ermöglicht eine optimierte Installation, die den aerodynamischen Widerstand minimiert. Diese Motoren haben immer eine gleichmäßige Anzahl von Zylinder, da ein Zylinder auf einer Seite des Kurbelgehäuses einen Zylinder auf der anderen Seite „widerspricht“.

Gegenteilige, luftgekühlte Kolbenmotoren mit vier und sechs Zylinder sind bei weitem die häufigsten Motoren, die in kleinen verwendet werden Allgemeine Luftfahrt Flugzeuge mit bis zu 400 PS (300 kW) pro Motor. Flugzeuge, die mehr als 400 PS (300 kW) pro Motor benötigen Turbinenmotoren.

H Konfiguration Engine

Eine H -Konfigurationsmotor ist im Wesentlichen ein Paar horizontal entgegengesetzter Motoren zusammen, wobei die beiden Kurbelwellen zusammen ausgerichtet sind.

Sternmotor

Diese Art von Motor hat eine oder mehrere Zylinderreihen, die rund um eine zentrale Stelle angeordnet sind Kurbelgehäuse. Jede Reihe hat im Allgemeinen eine ungerade Anzahl von Zylindern, um einen reibungslosen Betrieb zu erzeugen. Ein radialer Motor hat nur einen Kurbelwurf pro Reihe und eine relativ kleine Kurbelgehäuse, was zu einem günstigen führt Power-to-Gewicht-Verhältnis. Da die Zylinderanordnung eine große Menge der wärmeradierenden Oberflächen des Motors in die Luft freigibt und dazu neigt, Hilfskräfte zu stornieren, kühlen Radiale gleichmäßig und laufen reibungslos. Die unteren Zylindern, die sich unter dem Kurbelgehäuse befinden, können Öl sammeln, wenn der Motor über einen längeren Zeitraum gestoppt wurde. Wenn dieses Öl vor dem Start des Motors nicht aus den Zylindern gelöscht wird, schwere Schäden durch hydrostatisches Schloss kann auftreten.

Die meisten radialen Motoren haben die Zylinder gleichmäßig um die Kurbelwelle angeordnet, obwohl einige frühe Motoren, die manchmal als halbradiale oder Lüfterkonfigurationsmotoren bezeichnet werden, eine ungleichmäßige Anordnung hatten. Der bekannteste Motor dieses Typs ist der Anzani -Motor, der an die angepasst wurde Bleriot XI verwendet für den ersten Flug über den Englisch-Kanal 1909. Diese Anordnung hatte den Nachteil, ein starkes Ausgleich für die Kurbelwelle zu benötigen, wurde aber verwendet, um die zu vermeiden Zündkerzen ölen.

In militärischen Flugzeugkonstruktionen fungierte der große Frontalbereich des Motors als zusätzliche Rüstungsschicht für den Piloten. Auch luftgekühlte Motoren ohne gefährdete Kühler sind etwas weniger anfällig für Kampfschäden und lief gelegentlich auch weiterhin auch mit einem oder mehreren Zylinder abgeschossen. Der große Frontalbereich führte jedoch auch zu einem Flugzeug mit einem aerodynamisch ineffizient Erhöhter Frontalbereich.

Wankelmotor

Le Rhone 9C Drehflugzeugmotor

Rotationsmotoren haben die Zylinder in einem Kreis um den Kurbelgehäuse, wie in einem radialen Motor (siehe oben), aber die Kurbelwelle ist an der Flugzeugzelle festgelegt und der Propeller wird am Motorgehäuse befestigt, so dass sich Kurbelgehäuse und Zylinder drehen. Der Vorteil dieser Anordnung besteht darin, dass ein zufriedenstellender Kühlluftstrom auch bei niedrigen Fluggeschwindigkeiten aufrechterhalten wird, wodurch der Gewichtsvorteil und die Einfachheit eines herkömmlichen luftgekühlten Motors ohne einen ihrer Hauptnachteile beibehalten werden. Der erste praktische Rotationsmotor war der Gnome Omega Entworfen von den Seguin Brothers und erstmals 1909 geflogen. Seine relative Zuverlässigkeit und das gute Verhältnis von Leistung zu Gewicht veränderten die Luftfahrt dramatisch. [12] Vor dem erster Weltkrieg Die meisten Geschwindigkeitsaufzeichnungen wurden unter Verwendung von Gnom-Engined-Flugzeugen gewonnen, und in den frühen Jahren der Kriegsjahre dominierten die Flugzeugmotoren in Flugzeugtypen, für die Geschwindigkeit und Beweglichkeit von größter Bedeutung waren. Um die Leistung zu erhöhen, wurden Motoren mit zwei Zylinderreihen gebaut.

Allerdings die Gyroskopische Wirkungen Von dem schweren rotierenden Motor wurden mit Flugzeugenproblemen und der Motoren auch große Mengen Öl verbraucht, da sie Totalverlustschmierung verwendeten, wobei das Öl mit dem Kraftstoff gemischt und mit den Abgase ausgeworfen wurde. Rizinusöl wurde zur Schmierung verwendet, da es in Benzin nicht löslich ist und die daraus resultierenden Dämpfe für die Piloten widerlich waren. Motordesigner waren sich immer der vielen Einschränkungen des Rotationsmotors bewusst, als die statischen Motoren zuverlässiger wurden und bessere Gewichte und Kraftstoffverbrauch gaben, wurden die Tage des Rotationsmotors gezählt.

Wankel -Motor

Triebwerk von a Schleicher Ash 26e Selbststeuerung Motorgleiter, aus dem Segelflugzeug entfernt und an einem Testständer montiert, um die Wartung zu erhalten Alexander Schleicher GmbH & Co. in Poppenhausen, Deutschland. Gegen den Uhrzeigersinn von oben links: Propeller-Nabe, Mast mit Gürtelführer, Kühler, Wankel-Motor, Schalldämpferabschieben.

Das Wankel ist eine Art Rotationsmotor. Das Wankel -Motor ist ungefähr die Hälfte des Gewichts und der Größe eines traditionellen Vier-Takt-Zyklus Kolbenmotor von gleicher Leistung und viel niedrigerer Komplexität. In einer Flugzeuganwendung ist das Strom-zu-Gewicht-Verhältnis sehr wichtig, was den Wankel-Motor zu einer guten Wahl macht. Da der Motor typischerweise mit einem Aluminiumgehäuse und einem Stahlrotor gebaut ist und Aluminium beim Erhitzen mehr als Stahl ausdehnt, wird ein Wankelmotor im Gegensatz zu einem Kolbenmotor bei überhitztem Heiz nicht erfasst. Dies ist ein wichtiger Sicherheitsfaktor für die Luftfahrt. Beträchtliche Entwicklung dieser Entwürfe begann danach Zweiter Weltkrieg, aber zu der Zeit, als die Flugzeugindustrie die Verwendung von bevorzugte Turbine Motoren. Es wurde geglaubt, dass Turbojet oder Turboprop Motoren könnten alle Flugzeuge von den größten bis kleinsten Designs mit Strom versorgen. Der Wankel -Motor fand nicht viele Anwendungen in Flugzeugen, wurde aber von verwendet Mazda in einer beliebten Reihe von Sportwagen. Die französische Firma Citroën hatte Wankel betrieben RE2 entwickelt[FR] Hubschrauber in den 1970er Jahren.[13]

In der Neuzeit wurde der Wankel -Motor in verwendet Motorsiegelflugzeuge Wo Kompaktheit, geringes Gewicht und Glättung von entscheidender Bedeutung sind.[14]

Der jetzt aufgelöste STAVERTON BASIS Firma Midwest entworfen und produzierte Single- und Twin-Rotor-Aero-Motoren, die Midwest AE -Serie. Diese Motoren wurden vom Motor in der entwickelt Norton Classic Motorrad. Die Twin-rotor-Version wurde in angepasst ARV Super2s und die Rutan Quickie. Der Single-Rotor-Motor wurde in a Chevvron -Motorgleiter und in die Schleicher Asche Motorglieder. Nach dem Niedergang des Mittleren Westens wurden alle Rechte an verkauft an Diamant von Österreich, die seitdem eine MKII -Version des Motors entwickelt haben.

Als kostengünstige Alternative zu zertifizierten Flugzeugmotoren wurden einige Wankel-Motoren, die von Automobilen entfernt und in die Luftfahrtgebrauch umgewandelt werden Experimentelle Flugzeuge. Mazda -Einheiten mit Ausgängen von 100 PS (75 kW) bis 300 PS (220 kW) können ein Bruchteil der Kosten traditioneller Motoren sein. Solche Umbauten fanden erstmals in den frühen 1970er Jahren statt; und ab dem 10. Dezember 2006 die Nationaler Verkehrssicherheitsausschuss hat nur sieben Berichte über Vorfälle mit Flugzeugen mit Mazda -Motoren, und keiner davon ist aufgrund von Design- oder Herstellungsfehlern ein Versagen.

Verbrennungszyklen

Der häufigste Verbrennungszyklus für Aero-Motoren ist der Vier-Takt mit Funkenzündung. Zweitaktenfunkenzündung wurde auch für kleine Motoren verwendet, während die Kompressionsneugung Dieselmotor wird selten verwendet.

Ab den 1930er Jahren wurden Versuche unternommen, eine praktische Herstellung zu erzeugen Flugzeug Dieselmotor. Im Allgemeinen sind Dieselmotoren zuverlässiger und sind viel besser geeignet, um längere Zeit in mittleren Leistungseinstellungen zu laufen. Die leichten Legierungen der 1930er Jahre waren nicht der Aufgabe gewachsen, das viel höhere Umgang mit Kompressionsverhältnisse von Dieselmotoren, sodass sie im Allgemeinen schlechte Strom-zu-Gewicht-Verhältnisse hatten und aus diesem Grund ungewöhnlich waren, obwohl der Clerget 14f Dieselradialmotor (1939) das gleiche Verhältnis von Leistung zu Gewicht wie ein Benzinradial aufweist. Verbesserungen der Dieseltechnologie in Automobilen (was zu viel besseren Leistungsverhältnissen führt), die viel bessere Kraftstoffeffizienz des Diesels und die hohe relative Besteuerung von AVGAs im Vergleich zu JET A1 in Europa haben eine Wiederbelebung des Interesses an der Verwendung von Diesel für Flugzeuge gesehen . Thielert Flugzeugmotoren umgewandelte Mercedes Diesel -Automotoren, zertifizierten sie für die Verwendung von Flugzeugen und wurden zu einem OEM -Anbieter von Diamond Aviation für ihren leichten Zwilling. Finanzielle Probleme haben Thielert geplagt, so dass Diamonds Partner - Austro Engine - das neue entwickelt hat AE300 Turbodieselauch basierend auf einem Mercedes -Motor.[15] Konkurrierende neue Dieselmotoren können kleine Flugzeuge Kraftstoffeffizienz und Blei-freie Emissionen bringen, was die größte Veränderung der leichten Flugzeugmotoren seit Jahrzehnten darstellt.

Power -Turbinen

Turboprop

Schnittansicht von a Garrett TPE-331 Turboprop -Motor zeigt das Getriebe vorne des Motors

Während Militärkämpfer sehr hohe Geschwindigkeiten benötigen, tun es viele zivile Flugzeuge nicht. Dennoch wollten die Designer von Zivilflugzeugen von hoher Leistung und geringer Wartung profitieren, die a Gasturbine Motor angeboten. So wurde die Idee geboren, einen Turbinenmotor mit einem traditionellen Propeller zu passen. Da Gasturbinen bei hoher Geschwindigkeit optimal drehen, ist ein Turboprop a Getriebe Um die Geschwindigkeit der Welle zu senken, so dass die Propellerspitzen nicht überschallte Geschwindigkeiten erreichen. Oft sind die Turbinen, die den Propeller antreiben, von den übrigen rotierenden Komponenten getrennt, sodass sie sich in ihrer eigenen Geschwindigkeit drehen können (als Freizeitmotor bezeichnet). Ein Turboprop ist sehr effizient, wenn es im Bereich der Kreuzfahrtgeschwindigkeiten betrieben wird, für die er ausgelegt wurde, was in der Regel 320 bis 640 km/h beträgt.

Turbushaft

Ein Allison Modell 250 Turbushaftmotor, die vielen Arten von Hubschraubern üblich

Turbushaftmotoren werden hauptsächlich für verwendet Hubschrauber und Hilfskrafteinheiten. Ein Turbushaftmotor ähnelt im Prinzip einem Turboprop, aber in einem Turboprop wird der Propeller vom Motor unterstützt und der Motor wird an das verschraubt Zelle: In einer Turbushaft bietet der Motor den Rotoren des Hubschraubers keine direkte physische Unterstützung. Der Rotor ist an ein Getriebe angeschlossen, das an die Flugzeugzelle verschraubt ist, und der Turbushaftmotor treibt das Getriebe an. Die Unterscheidung wird von einigen als schlank angesehen, wie in einigen Fällen Flugzeugunternehmen sowohl Turboprop- als auch Turbushaftmotoren basierend auf demselben Design herstellen.

Elektrische Energie

Eine Reihe von elektrisch angetriebenen Flugzeugen wie die Qinetiq Zephyr, werden seit den 1960er Jahren entworfen.[16][17] Einige werden als militärisch verwendet Drohnen.[18] Im Frankreich Ende 2007 wurde ein herkömmliches Lichtflugzeug geflogen, das von einem 18 -kW -Elektromotor unter Verwendung von Lithiumpolymerbatterien angetrieben wurde und mehr als 50 Kilometer (31 mi) bedeckte, das erste elektrische Flugzeug, das eine erhielt, eine Zertifikat der Lufttüchtigkeit.[16]

Am 18. Mai 2020 war der Pipistrel E-811 der erste elektrische Flugzeugmotor, der a ausgezeichnet wurde Geben Sie Zertifikat ein durch Easa zur Verwendung in Allgemeine Luftfahrt. Die E-811 macht die Macht der Pipistrel Velis Electro.[19][11]

Begrenzte Experimente mit Solar Electric Der Antrieb wurde durchgeführt, insbesondere die bemannten Solar Challenger und Sonnenimpuls und die Unbemannten NASA Pathfinder Flugzeug.

Viele große Unternehmen wie Siemens entwickeln Hochleistungs -Elektro -Motoren für die Verwendung von Flugzeugen. Außerdem zeigt SAE neue Entwicklungen in Elementen als reine Kupfer -Kern -Elektromotoren mit einer besseren Effizienz. Ein Hybridsystem als Notfall-Backup und für zusätzlichen Strom im Start wird von Axter Aerospace, Madrid, Spanien, zum Verkauf angeboten. [1]

Klein Multicopter UAVs werden fast immer von Elektromotoren angetrieben.

Reaktionsmotoren

Reaktionsmotoren erzeugen die Schub Ein Flugzeug durch Auswerfen der Abgase mit hoher Geschwindigkeit aus dem Motor, das resultierende Auswerfen Reaktion der Kräfte Fahren des Flugzeugs nach vorne. Die am häufigsten geflogenen Reaktionsmotoren sind Turbojets, Turbofanen und Raketen. Andere Typen wie z. Pulsejets, Ramjets, Scramjets und pulse detonation engines bin auch geflogen. In Jet -Motoren die Sauerstoff Für die Brennstoffverbrennung erfolgt die Luft, während Raketen Sauerstoff in irgendeiner Form als Teil der Kraftstofflast tragen und ihre Nutzung im Weltraum ermöglichen.

Jet -Turbinen

Turbojet

A General Electric J85-Ge-17A Turbojet Motor. Dieser Ausschnitt zeigt deutlich die 8 Stufen von Axialkompressor Vorderseite (linke Seite des Bildes), die Verbrennungskammern in der Mitte und die beiden Phasen von Turbinen Im hinteren Teil des Motors.

Ein Turbojet ist eine Art von Art von Gasturbine Motor, der ursprünglich für das Militär entwickelt wurde Kämpfer während Zweiter Weltkrieg. Ein Turbojet ist der einfachste aller Flugzeuggasturbinen. Es besteht aus einem Kompressor, der Luft hineinzieht und komprimiert wird, ein Verbrennungsabschnitt, in dem Kraftstoff hinzugefügt und entzündet wird, eine oder mehrere Turbinen, die Strom aus den expandierenden Abgase zum Fahren des Kompressors extrahieren, und eine Abgasdüse, die die Abgase beschleunigt die Rückseite des Motors, um Schub zu erzeugen. Bei der Einführung von Turbojets betrug die Höchstgeschwindigkeit der mit ihnen ausgestatteten Kampfflugzeuge mindestens 100 Meilen pro Stunde schneller als konkurrierende kolbengetriebene Flugzeuge. In den Jahren nach dem Krieg wurden die Nachteile des Turbojet allmählich offensichtlich. Im Folgenden über Mach 2 sind Turbojets sehr Kraftstoff ineffizient und erzeugen enorme Mengen an Geräuschen. Frühe Entwürfe reagieren auch sehr langsam auf Stromveränderungen, eine Tatsache, bei der viele erfahrene Piloten getötet wurden, als sie den Übergang zu Jets versuchten. Diese Nachteile führten schließlich zum Untergang des reinen Turbojet, und es sind nur noch eine Handvoll Typen in der Produktion. Das letzte Flugzeug, das Turbojets benutzte Concorde, dessen Mach 2 Fluggeschwindigkeit es dem Motor ermöglichte, hocheffizient zu sein.

Turbofan

Ein Ausschnitt von a CFM56-3 Turbofan -Motor

Ein Turbofan -Motor ist ähnlich wie ein Turbojet, aber mit einem vergrößerten Lüfter an der Vorderseite, der auf die gleiche Weise wie eingeleitet ist Propeller, was zu verbessertem führt Kraftstoffeffizienz. Obwohl der Lüfter wie ein Propeller Schub schafft, befreit der umgebende Kanal ihn von vielen Einschränkungen, die die Propellerleistung begrenzen. Dieser Vorgang ist eine effizientere Möglichkeit, Schub zu liefern, als nur die Verwendung der Düsendüse allein und Turbofane sind effizienter als Propeller im Transsonic -Bereich der Flugzeuggeschwindigkeiten und können in der betrieben werden Überschall- Reich. Ein Turbofan hat normalerweise zusätzliche Turbinenstufen, um den Lüfter zu drehen. Turbofane gehörten zu den ersten Motoren, die mehrere verwendeten Spulen- Konzentrische Wellen, die sich frei drehen können, um sich mit eigener Geschwindigkeit zu drehen -, um den Motor schneller auf die Änderung der Stromanforderungen reagieren zu lassen. Turbofane werden grob in Kategorien mit niedriger Bypass und Hochbypass aufgeteilt. BYPASS -Luft fließt durch den Lüfter, aber um den Strahlkern, nicht mit Kraftstoff und Brennen. Das Verhältnis dieser Luft zu der Luftmenge, die durch den Motorkern fließt, ist das Bypass -Verhältnis. Low-Bypass-Motoren werden für militärische Anwendungen wie Kämpfer aufgrund eines hohen Verhältnisses von Schub-Gewicht bevorzugt, während Hochbypass-Motoren für die zivile Nutzung für eine gute Kraftstoffeffizienz und niedrige Lärm bevorzugt werden. Hochbypass-Turbofane sind normalerweise am effizientesten, wenn das Flugzeug mit 500 bis 550 Meilen pro Stunde (800 bis 885 km/h) fährt, die Kreuzfahrtgeschwindigkeit der meisten großen Flugzeuge. Turbofane mit niedrigen Bypass können Überschallgeschwindigkeiten erreichen Nachbrenner.

Pulsjets

Impulsjets sind mechanisch einfache Geräte, die-in einem Wiederholungszyklus-Luft durch ein No-Return-Ventil an der Vorderseite des Motors in eine Brennkammer bringen und sie entzünden. Die Verbrennung zwingt die Abgase aus der Rückseite des Motors. Es erzeugt Leistung als eine Reihe von Impulsen und nicht als stetige Ausgabe, daher der Name. Die einzige Anwendung dieser Art von Motor war die deutsche Unbemannte V1 Flying Bomb von Zweiter Weltkrieg. Obwohl dieselben Motoren auch experimentell für Ersatz -Kampfflugzeuge verwendet wurden, verursachte das extrem laute Geräusch, das von den Motoren erzeugt wurde, mechanische Schäden an der Flugzeugzelle, die ausreichte, um die Idee nicht zu verarbeiten.

Rakete

Ein XLR99

Einige Flugzeuge haben Raketenmotoren zur Hauptschub oder zur Kontrolle der Einstellungen verwendet, insbesondere für die Bell X-1 und Nordamerikanische X-15. Raketenmotoren werden für die meisten Flugzeuge nicht verwendet, da die Energie- und Treibmitteleffizienz sehr schlecht ist, sondern für kurze Geschwindigkeits- und Startausbrüche eingesetzt wurde. Wenn die Effizienz von Kraftstoff und Treibmittel von geringerer Bedeutung ist, können Raketenmotoren nützlich sein, da sie sehr große Mengen an Schub produzieren und sehr wenig wiegen.

Vorkühlung Jet -Motoren

Bei sehr hohen Überschall-/niedrigen Hyperschallgeschwindigkeiten ermöglicht das Einfügen eines Kühlsystems in den Luftkanal eines Wasserstoffstrahlmotors eine größere Kraftstoffeinspritzung bei hoher Geschwindigkeit und vermeidet die Notwendigkeit, dass der Kanal aus feuerfestem oder aktiv gekühltem Material besteht. Dies verbessert das Schub-/Gewichtsverhältnis des Motors bei hoher Geschwindigkeit erheblich.

Es wird angenommen, dass dieses Motordesign eine ausreichende Leistung für den Antipodalflug bei Mach 5 ermöglichen oder sogar eine einzelne Stufe für das Umlaufwagen ermöglichen könnte, praktisch zu sein. Die hybriden Luftatmung Säbel -Raketenmotor ist ein vorgekühlter Motor in der Entwicklung.

Piston-Turbofan Hybrid

Beim April 2018 Ila Berlin Air Show, München-Basierendes Forschungsinstitut DE: Bauhaus Luftfahrt präsentierte 2050 einen hocheffizienten Verbundzyklusmotor, der a kombiniert wird Getriebe Turbofan mit einer Kolbenmotor Ader. Der 2,87 m Durchmesser und 16-Blatt-Lüfter bietet einen ultrahoch 33,7 Bypass -Verhältnis, angetrieben von einer Getriebedruckturbine, aber der Hochdruckkompressorantrieb stammt von einem Kolbenmotor mit zwei 10 Kolbenbanken ohne Hochdruckturbine, was die Effizienz mit nicht-stationärem erhöht isochorisch-isobar Verbrennung bei höheren Spitzendrucken und Temperaturen. Der 11.200 lb (49,7 kN) Motor könnte einen 50-Sitzplatz mit Strom versorgen Regionalstrahl.[20]

Seine Kreuzfahrt TSFC wäre 11,5 g/s (0,406 lb/lbf/h) für eine Gesamt Motoreffizienz von 48,2%für eine Brennertemperatur von 1.700 K (1.430 ° C), an Gesamtdruckverhältnis von 38 und einem Spitzendruck von 30 MPa (300 bar).[21] Obwohl das Motorgewicht um 30%zunimmt, steigt er zwar um 30% Kraftstoffverbrauch des Flugzeugs wird um 15%reduziert.[22] Gesponsert von der Europäische Kommission Im Rahmen des Framework 7 -Projekts LemcotecBauhaus luftfahrt, MTU Aero -Motoren und GKN Aerospace stellte das Konzept im Jahr 2015 vor und erhöhte das Gesamtmotorendruckverhältnis für eine Reduzierung von Kraftstoffverbrennungen um 15,2% im Vergleich zu 2025 Motoren auf über 100.[23]

Motorpositionsnummerierung

Das Schubhebel eines Dreimotors Boeing 727jeder, der die jeweilige Motorummer trägt

In mehrmotischen Flugzeugen werden Motorpositionen von links nach rechts von der Sicht des Piloten nummeriert, die sich nach vorne freuen, also beispielsweise auf einem Viermotor-Flugzeug wie dem Boeing 747, Motor Nr. 1 liegt auf der linken Seite, am weitesten vom Rumpf, während der Motor Nr. 3 auf der rechten Seite ist, die dem Rumpf am nächsten liegt.[24]

Im Fall des Zwillingsmotors Englischer elektrischer Blitz, mit zwei Rumpfmontage-Jet-Motoren übereinander, Motor Nr. 1 liegt unterhalb und an der Vorderseite des Motors Nr. 2, der oben und dahinter liegt.[25]

In dem Cessna 337 Skymaster, a drücken ziehen Der Motor Nr. 1 ist das zwillingsgroße Flugzeug am Rumpf, während der Motor Nr. 2 nach der Kabine liegt.

Treibstoff

Piston -Motoren (Flugzeug -Hubkolben-) Motoren sind in der Regel für den Betrieb ausgelegt Luftfahrt Benzin. Avgas hat eine höhere Oktanbewertung als Automobile Benzin höher zulassen Kompressionsverhältnisse, Leistung und Effizienz in höheren Höhen. Derzeit ist der häufigste Avgas 100ll. Dies bezieht sich auf die Oktanzahl (100 Oktan) und der Bleigehalt (LL = geringes Blei, relativ zu den historischen Bleigrätzen in der Vorregulierung durch AVGAs).

Raffinerien mischen Avgas mit Tetraethyllead (Tel) Um diese Bewertungen mit hoher Oktan zu erreichen, eine Praxis, die Regierungen für Benzin nicht mehr für Straßenfahrzeuge zulassen. Die schrumpfende Versorgung mit Tel und die Möglichkeit einer Umweltgesetzgebung, die seine Verwendung verbietet Allgemeine Luftfahrt Flugzeuge eine Priorität für Pilotenorganisationen.[26]

Turbinenmotoren und Flugzeugdieselmotoren Verbrennen Sie verschiedene Klassen von Kerosin. Strahlbrennstoff ist relativ weniger volatil Petroleum Derivat basierend auf Kerosin, aber zertifiziert für strenge Luftfahrtstandards, mit zusätzlichen Zusatzstoffen.

Modellflugzeug Normalerweise verwenden Nitro -Motoren (auch aufgrund der Verwendung von a bekannt als "Glühmotoren" Glühkerze) unterstützt von Glühbrennstoff, eine Mischung aus Methanol, Nitromethanund Schmiermittel. Elektrisch angetriebene Modellflugzeuge[27] Auch Hubschrauber sind im Handel erhältlich. Klein Multicopter Uavs werden fast immer von Elektrizität angetrieben,[28][29] Es werden jedoch größere Benzinentwürfe entwickelt.[30] [31] [32]

Siehe auch

Anmerkungen

  1. ^ Die weltweit ersten Serienproduzenten mit Superchargers kamen früher als Flugzeuge. Diese waren Mercedes 25.06.40 PS und Mercedes 10/40/65 PS, beide Modelle, die 1921 eingeführt wurden und Wurzel -Supercharger verwendeten. G.N. Georgano, ed. (1982). Die neue Enzyklopädie von Motorcars 1885 bis heute (3. Aufl.). New York: Dutton. pp.415. ISBN 978-0-525-93254-3.

Verweise

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  5. ^ Gibbs-Smith, Charles Harvard (1960). Das Flugzeug: Eine historische Übersicht über seine Herkunft und Entwicklung. London: Das Schreibwarenbüro Ihrer Majestät.
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Externe Links