Motorová letadla - Powered aircraft

Airbus A320 motorová letadla

Motorová letadla je letoun , který používá palubní pohon s mechanickým výkonem generován leteckého motoru nějakého druhu.

Pohon letadla téměř vždy používá buď typ vrtule, nebo formu proudového pohonu . Další potenciální techniky pohonu, jako jsou ornitoptéry, se používají velmi zřídka.

Způsoby pohonu

Rotační křídla

Vrtulové letadlo

Vrtule nebo vrtule obsahuje sadu malých, křídlo, jako nosná plocha lopatek umístěných kolem středového náboje, který se točí kolem osy zarovnané ve směru jízdy. Listy jsou nastaveny pod úhlem stoupání k proudu vzduchu, který může být pevný nebo proměnný, takže otáčení vrtule vytváří aerodynamický vztlak nebo tah v dopředném směru.

Konstrukce traktoru montuje vrtuli před zdroj energie, zatímco konstrukce tlačníku ji montuje za. Ačkoli konstrukce tlačníku umožňuje čistší proudění vzduchu přes křídlo, konfigurace traktoru je běžnější, protože umožňuje čistší proudění vzduchu k vrtuli a poskytuje lepší rozložení hmotnosti .

Protiběžné vrtule mají jednu vrtuli blízko za druhou na stejné ose, ale otáčející se v opačném směru.

Variantou vrtule je použití mnoha širokých lopatek k vytvoření ventilátoru. Takové ventilátory jsou obvykle obklopeny prstencovou kapotáží nebo potrubím, jako ventilátory s potrubím .

K pohonu vrtulí bylo použito mnoho druhů elektráren.

Nejdříve vzory používané člověk moc dát řiditelných balónů určitou míru kontroly, a vrátit se k Jean-Pierre Blanchard v roce 1784 snaží dosáhnout těžší než vzduch, člověk-hnaný let nebyla úplně úspěšná, dokud nebudou Paul MacCready ‚s Gossamer Condor v 1977.

První motorový let letadla uskutečnil v parním vzducholodě Henri Giffard v roce 1852. Pokusy o spojení praktického lehkého parního motoru s praktickým drakem s pevnými křídly uspěly až mnohem později, v té době již spalovací motor už byl dominantní.

Od prvního letu poháněného letounu s pevnými křídly Williama Frosta až do 2. světové války byly vrtule poháněné pístovým spalovacím motorem prakticky jediným používaným typem pohonného systému. Pístový motor se stále používá ve většině vyráběných menších letadel, protože je účinný v nižších výškách a nižších rychlostech vhodných pro vrtule.

Turbínové motory nemusí být používány jako proudová letadla (viz níže), ale mohou být přizpůsobeny k pohonu vrtule ve formě turbovrtule . Moderní helikoptéry také obvykle používají turbínové motory k pohonu rotoru. Turbíny poskytují větší výkon při nižší hmotnosti než pístové motory a jsou vhodnější pro malá až středně velká letadla nebo větší, pomalu létající typy. Některé designy turboprop namontují vrtuli přímo na hřídel turbíny motoru a nazývají se propfans .

Mezi další méně běžné zdroje energie patří:

Rotorcraft

Rotorová letadla mají rotující lopatky nazývané rotor, který se otáčí v horizontální rovině, aby poskytl vztlak. Dopředný tah se obvykle získá nakloněním rotorového disku mírně dopředu tak, aby část jeho zdvihu směřovala dozadu; tito jsou voláni helikoptéry . Jiná rotorová letadla jsou složené vrtulníky a autogyroskopy, které někdy používají jiné způsoby pohonu, jako jsou vrtule a proudová letadla.

Rotor vrtulníku může být, stejně jako vrtule, poháněn různými způsoby, jako je spalovací motor nebo proudová turbína. Experimentovalo se s tryskami na špičce , napájenými plyny procházejícími podél dutých lopatek rotoru z centrálně namontovaného motoru. Byly dokonce učiněny pokusy namontovat motory přímo na hroty rotorů.

Proudový pohon

Tryskové letadlo

Proudové motory s dýcháním vzduchu poskytují tah nasáváním vzduchu, stlačováním vzduchu, vstřikováním paliva do horké směsi stlačeného vzduchu ve spalovací komoře , výsledné zrychlené výfukové plyny se vysouvají dozadu přes turbínu, která pohání kompresor. Reakce na toto zrychlení zajišťuje tah motoru.

Proudové motory mohou poskytnout mnohem vyšší tah než vrtule a jsou přirozeně účinné ve vyšších nadmořských výškách, protože jsou schopny pracovat nad 40 000 stop (12 000 m). Jsou také mnohem úspornější při běžných rychlostech letu než rakety . V důsledku toho téměř všechna vysokorychlostní a vysokohorská letadla používají proudové motory.

Rané proudové motory a moderní turbodmychadlo používají k zajištění tahu rotující kompresor a turbínu. Mnoho, většinou ve vojenském letectví, přidává přídavné spalování, které vstřikuje další palivo do horkého výfuku.

Použití turbíny není nezbytně nutné: jiné konstrukce zahrnují hrubý pulzní proud , vysokorychlostní nápor a stále experimentální nápor s nadzvukovým spalováním nebo scramjet . Tyto mechanicky jednoduché konstrukce vyžadují ke svému fungování stávající proudění vzduchu a nemohou fungovat, když jsou v klidu, takže musí být vypuštěny katapultem nebo raketovým posilovačem nebo shozeny z mateřské lodi.

Turbo-ramjet J58 motory na Lockheed SR-71 byly hybridní konstrukce - letadlo vzlétlo a přistálo v čisté konfiguraci tryska turbíny, a pro vysokorychlostní letu byl přídavným spalováním svítí a turbína obejít, s 90% hmotnosti proudění vzduchu kolem něj, aby se vytvořil nápor. K udržení provozu a udržení energie z generátorů a hydraulických čerpadel do systémů letadel je stále zapotřebí, aby procházelo jádrem trochu vzduchu

Motorjet byl velmi brzy design, který používal pístovým motorem na místě spalovací komory, podobně jako přeplňovaný pístového motoru s výjimkou, že tah je odvozen od turbíny místo klikového hřídele. To bylo brzy nahrazeno proudovým motorem a zůstalo kuriozitou.

Letadlo s raketovým pohonem

Raketový pohon nabízí velmi vysoký tah při nízké hmotnosti a nemá žádné výškové omezení, ale trpí vysokou spotřebou paliva a nutností nést oxidant i pohonnou látku.

Experimentovalo se s letadly s raketovým pohonem a během druhé světové války byla vyvinuta a operačně používána stíhačka Messerschmitt Komet . Od té doby byly omezeny na specializované výklenky, jako je Bell X-1, který prolomil zvukovou bariéru, nebo North American X-15, který byl schopen létat v extrémně vysokých nadmořských výškách na hranici s vesmírem, protože nebyl závislý na atmosférických podmínkách. kyslík.

Rakety byly častěji používány jako doplněk k hlavní pohonné jednotce, typicky v případě startu s pomocí rakety, aby poskytly větší výkon pro těžce naložené letadlo nebo snížily dobu vzletu. V řadě konstrukce, jako je prototyp „smíšený-power“ Saunders-Roe SR.53 stíhací rakety byl použit pro vysokorychlostní stoupání a rychlost pro dosažení cíle, zatímco menší proudový poskytuje pomalejší a ekonomičtější návrat na základnu .

Ornitoptéra

Ornitoptéra získává tah máváním křídel. Když vztlakové klapky, na rozdíl od klouzání, pokračuje ve vyvíjení vztlaku jako dříve, ale vztlak se otáčí dopředu, aby poskytl tahovou složku.

Funkční zařízení byla vytvořena pro letový výzkum a jako prototypy, ale vertikální kmitání trupu, které má tendenci doprovázet mávání křídel, omezuje jejich použitelnost. Jedinou praktickou aplikací je létající model jestřába, který se používá k zmrazení kořisti do klidu, aby mohla být odchycena.

Oblíbené jsou také hračky v podobě létajícího ptačího modelu.

Způsoby napájení výtahu

A letadla s pevnými křídly získává zvednout z proudění vzduchu nad křídlem vyplývající z pohybu v důsledku dopředného tahu. Několik dalších typů, jako je autogyro s rotačními křídly , získává vztlak podobnými metodami.

Některé typy používají k vytvoření výtahu samostatný napájecí systém. Patří mezi ně helikoptéra s rotačními křídly a plavidla, která používají zdvihací trysky (např. létající postel ).

Horkovzdušný balón vyžaduje zdroj energie (obvykle plynový hořák) k výtahu, ale není běžně považována za „motorová letadla“.

Viz také

Reference

externí odkazy