Запускаем новую игру. Мы оказываемся в вагоне поезда. Проходим обучение: осматриваемся, фокусируемся на журнале, листаем его, уменьшаем, смотрим на коробку, забираем «Маленький ключик » с её верхней грани, смотрим на чемодан, открываем его защёлки и потом открываем чемодан. Замечаем небольшую задвижку на верхней крышке, поворачиваем её и забираем «Окуляр ». Опять фокусируемся на коробке, включаем окуляр и по кусочкам собираем замочную скважину. Используем ключ на замочную скважину и поворачиваем его. Забираем «Пирамиду с символами ».
В двери перед нами есть небольшое закрытое окошко, открываем шпингалет. Наблюдаем за уходящим Мастером, осматриваемся в комнате, в которой находимся. У мраморного стола 3 стороны, включаем окуляр и читаем надписи. Необходимо на каждой, вращая барабаны за нижнюю грань, выставить то, о чём говорится в надписях на этой стороне. «Двигатель полёта, источник знаний» - перо, «Безмолвны, когда нам нечем показать» - часы, «У бедняка нет, а богачу не нудно» - ничего, пустая ячейка. Читаем открывшееся письмо, забираем «Коробку с орнаментом ». Тыкаем на коробку в инвентаре, чтобы осмотреть её. Повернув кольцо на передней стенке, открываем и забираем «Линзы ». Наблюдаем серебристое свечение у замочной скважины. Включаем окуляр и двойным нажатием залетам в замочную скважину. Решаем головоломку с замком: необходимо установить штифты так, чтобы они были на одном уровне. Правильный уровень подсвечивается белым. Переходим в центральный зал, осматриваем стол. Применяем пирамиду с символами на белый светящийся треугольник на столе. Забираем «Эмблему », осматриваем зал и двигаемся к генеалогическому древу. Применяем эмблему на белый овал и начинаем новую мини игру: нужно правильно подобрать гербы потомков.
Заходим в открывшуюся арку и попадаем в кабинет. Смотрим на генератор, нам нужно запустить ток, правильно передвинув рычаги. Это несложно, нужно просто соблюдать полярность: плюс к минусу, а минус к плюсу.
Включаем рычаг на окне и наблюдаем за включением света у маяка. Поворачиваем 4 выключателя на приборе на треноге и нажимаем кнопку. Новая мини-игра: нужно выставить на осциллографе правильную частоту и амплитуду сигнала, поворачивая 2 ручки. Лазер из прибора открывает нам портал в стене, направляемся туда.
Мы попадаем в маяк. На полу слева от круглого стола виден люк, отодвинем его и заберём «Висящую в рамке сферу ». Сбоку у стола есть защёлка: её нужно отодвинуть одной рукой, а другой открыть крючок вверх. Открываем ящик до конца и забираем «Деревянный инструмент ». Вставляем его в башню посреди стола, вращаем по часовой стрелке и наблюдаем появление макета острова. Рассмотрим поближе полученную сферу в рамке: перевернём её и покрутим, пока она не откроется, забираем из неё «Магнит ».
Направляемся к столу, на котором стоит прибор с буквами. Тут нужно написать название острова (PYRE). Делается это следующим образом: выбирается текущая буква бегунком и нажимаются 2 кнопки так, чтобы повернувшиеся стрелки указали на нужную букву. Забираем «Резную деревянную рамку ». Осматриваем модель на столе, вставляем её в круг с двумя дырками на отдельном выступе и поворачиваем.
Включаем окуляр и попадаем внутрь арки. Осматриваем колонны: на трёх из них есть 2 круглых углубления: ставим на них 2 пальца и на колонне загорается фигура. Её нужно повторить на круге в центре.
На появившейся башне находим круг со стрелками, включаем окуляр и составляем буквы сторон света.
Забираем «Деревянную модель ». Продолжаем осматривать башню, замечаем небольшой ящик с ручкой, выдвигаем его и забираем «Небольшой циферблат часов». После этого выходим из арки. Осматриваем модель острова и вставляем циферблат в часовую башню. Залетаем внутрь башни и разбираем модельку филина, в конце получая «Модель лодки ». Выходим из башни, осматриваем модель острова и находим причал. Ставим деревянную модель из инвентаря в углубление, ставим модель лодки на появившийся держатель, заводим лодку к пристани и залетам внутрь здания. Разбираем модель мыши и забираем «Ключ ». Снова осматриваем модель и находим кузню с водяным колесом. Вращаем его и залетам в открывшееся окошко. Разбираем модель змеи: тянем за хвост, совмещаем 3 слоя и забираем ещё один «Магнит ». С этими находками отправляемся в арку на острове. На башне находим радужный круг с двумя круглыми ручками и вставляем в них магниты. Осматриваем башню и видим на ней 2 латунных таблички с символами:
Переходим на круг с магнитиками, включаем окуляр и выставляем пимпочки на дорожках согласно картинке на карте с созвездиями. Забираем «Деревянную модель ». Идём к модели острова и ставим полученную модель как второй этаж башни маяка. Вставляем ключ в замочную скважину на 2 этаже модели башни маяка и залетаем внутрь. Крутим ручку, придвигая части манекена и залетам во вновь открывающиеся модели маяка.
Осматриваем стоящий на постаменте водолазный шлем: поворачиваем небольшой переключатель впереди-снизу в правильное положение.
Забираем заклёпку и запоминаем символы на табличке:
Вставляем заклёпку в левый иллюминатор шлема и переключаем. Забираем «Металлический жёлудь ». Подробнее осматриваем его и, вращая шляпку, раскрываем в ключ. Поворачиваем выключатель в углублении, откуда забрали жёлудь и забираем новую деревянную модель. Ставим её в оставшееся место на карте. Поворачиваем купол обсерватории и залетам внутрь. Разбираем модель кузнечика и получаем «Металлическую стрелку ». Вставляем стрелку в циферблат у водолазного шлема. Крутим рукоятку, последовательно останавливаясь на трёх фигурах, которые мы запомнили ранее в правильном порядке.
Забираем медный краник и одеваем его на вентиль ниже. Вращаем овалы на шлеме, приводя их в вертикальное положение, поворачиваем разблокированную гайку барашек и забираем «Хрустальный пузырёк » изо рта черепа. Осматриваем постамент шлема и с правой стороны выдвигаем плоский ящичек, забирая оттуда «Олений рог » Снова идём к арке на острове. Вставляем жёлудь-ключ в картинку дерева, вставляем рог в череп. Дальше нужно поворотами частей добиться симметрии. Вставляем хрустальный пузырёк под камень и забираем «Светящийся драгоценный камень ». Его вставляем в модель маяка и забираем «Светящуюся лампу ». Опускается лифт, заходим в него, собираем центральный пульт воедино, повернув, поднимаемся к маяку. Поворачивая верхнюю и нижнюю половины, открываем окошечко, в которое вставляем светящуюся лампу. Забираем новую «Пирамиду с символами ». Эпизод «Маяк» пройден!
Идём в центральный зал и ставим новую пирамиду на светящийся треугольник на столе. Поворотами верхней и нижней части пытаемся составить полную арку.
Заходим в появившийся проход и идём в библиотеку. Запускаем генератор и идём вверх по лестнице.
Поворачиваем выключатель у окна и наблюдаем включение света на улице. Идём вниз, поворачиваем 4 выключателя на приборе на треноге и нажимаем кнопку. Снова мини-игра с осциллографом, только на этот раз частоту и амплитуду надо подбирать нажатием двух кнопок. Заходим появившийся проход и попадаем в часовую башню.
Осматриваем комнату и забираем «Колесо с рукояткой » с голубого щитка справа от часового механизма. Осматриваем модель на столе, перекидываем ручку сверху в другую сторону. Передвигаем 2 защёлки над круглым диском за стеклом и открываем дверцу, забираем «Маленький металлический столбик ». Вставляем его в металлическую рамку сверху и двигаем. Раскрываем коробку, сдвигаем левую панель на ней. Заходим внутрь появившегося столбика. Открываем справа круглую дверку и забираем «Изогнутую рукоятку ». Слева вращаем центральный круг так, чтобы совместить его со штырями, забираем металлическое кольцо. Вставляем его в переднюю панель, вращаем, пока не откроется квадратное гнездо и вставляем в него рукоятку. Смотрим на открывшуюся сверху головоломку: нужно сместить вверх панельку, чтобы в прорези была та же картинка, что и снизу, после этого нужно передвинуть ползунок в правую позицию.
Включаем выключатель и видим, как появляется 4 шайбы. Их нужно загнать в 4 лузы, используя манипуляторы с обоих краёв. Заходим в выдвинувшийся блок. Вставляем рукоятку в квадратное гнездо и, передвигая блоки, загоняем шестерёнку в левый круг. Сверху появляется знакомая головоломка: делаем так, чтобы картинка верху была такая же, как снизу.
Забираем «Шестерню». Её нужно вставить во вращающееся колесо сбоку часового механизма. Идём по появившейся лестнице наверх. Вставляем в левое колесо с рукояткой и вращаем. Решаем головоломку с картиной: надеваем окуляр, светящееся облачко нужно привести в низу в центр, вращая здание и передвигая облачко по светящимся линиям. Забираем «Циферблат », идём вниз и вставляем его в модель сбоку. Решаем задачу с шахматным конём: им нужно съесть всех ферзей. Напомню, что конь ходит буквой «Г». Влетаем внутрь появившегося блока и приводим все 3 рычага в центр, вращая разные объекты. Открываем рычагами центральное гнездо и вставляем туда рукоятку. Очередная головоломка на совпадение картинок.
Забираем «Рукоятку с гнездом » и выходим в комнату. Выходя, забираем фигурку балерины сбоку от шахматной головоломки. Вставляем рукоятку в шестерню двери и поворачиваем. Идём вниз. Открываем шкатулку, она оказывается музыкальной. Забираем «Заводной ключик » с передней панели, осматриваем правую и сдвигаем её. Включаем окуляр и собираем замочную скважину, в которую вставляем заводной ключик и поворачиваем. Теперь задача проста: нужно привести балерину в центр, в нужный момент открывая жёлтые дорожки. Когда одна уже в центре, ставим вторую и повторяем. Забираем красный «Драгоценный камень » и вставляем его в панель в этой же комнате с другими камнями синего цвета.
Далее нужно из камней составить картинки, что изображены снизу слева и права. После каждой картинки нужно нажать кнопку сверху. Теперь с помощью кнопок справа нужно повернуть детали скульптуры так, чтобы на стене получилась картинка ворона.
Забираем «Ключ с эмблемой птицы », идём наверх, вставляем его в голубой ящик на стене и поворачиваем рубильник. Снова идём вверх по лестнице и наблюдаем, как ворон активирует колокол. Звук разбивает кристалл у картины в подвале, идём туда. Знакомая мини-игра с приведением сгустка света вниз. Забираем полученные «Стрелки часов » и вставляем их в циферблат часов в модели в первой комнате. Вставляем заводной ключик в гнездо и поворачиваем стрелки часов. От боя часов кристалл ломается, и мы можем забрать новую пирамидку. Эпизод «Часовая башня» пройден!
К авиационным двигателям относятся все типы тепловых машин, используемых как движители для летательных аппаратов авиационного типа, т. е. аппаратов, использующих аэродинамическое качество для перемещения, маневра и т. п. в пределах атмосферы (самолеты, вертолеты, крылатые ракеты классов "В-В", "В-3", "3-В", "3-3", авиакосмические системы и др.). Отсюда вытекает большое разнообразие применяемых двигателей - от поршневых до ракетных.
Авиационные двигатели (рис.1) делятся на три обширных класса:
- поршневые (ПД );
- воздушно-реактивные (ВРД включая ГТД );
- ракетные (РД или РкД ).
Более детальной классификации подлежат два последних класса, в особенности класс ВРД .
По принципу сжатия воздуха ВРД делятся на:
- компрессорные , т. е. включающие компрессор для механического сжатия воздуха;
- бескомпрессорные
:
- прямоточные ВРД (СПВРД ) со сжатием воздуха только от скоростного напора;
- пульсирующие ВРД (ПуВРД ) с дополнительным сжатием воздуха в специальных газодинамических устройствах периодического действия.
Класс ракетных двигателей ЖРД также относится к компрессорному типу тепловых машин, так как в этих двигателях сжатие рабочего тела (топлива) осуществляется в жидком состоянии в турбонасосных агрегатах.
Ракетный двигатель твердого топлива (РДТТ ) не имеет специального устройства для сжатия рабочего тела. Оно осуществляется при начале горения топлива в полузамкнутом пространстве камеры сгорания, где располагается заряд топлива.
По принципу действия существует такое деление: ПД и ПуВРД работают по циклу периодического действия, тогда как в ВРД , ГТД и РкД осуществляется цикл непрерывного действия. Это дает им преимущества по относительным показателям мощности, тяги, массе и др., что и определило, в частности, целесообразность их использования в авиации.
По принципу создания реактивной тяги ВРД делятся на:
- двигатели прямой реакции ;
- двигатели непрямой реакции .
Двигатели первого типа создают тяговое усилие (тягу Р) непосредственно - это все ракетные двигатели (РкД ), турбореактивные без форсажа и с форсажными камерами (ТРД и ТРДФ ), турбореактивные двухконтурные (ТРДД и ТРДДФ ), прямоточные сверхзвуковые и гиперзвуковые (СПВРД и ГПВРД ), пульсирующие (ПуВРД ) и многочисленные комбинированные двигатели .
Газотурбинные двигатели непрямой реакции (ГТД ) передают вырабатываемую ими мощность специальному движителю (винту, винтовентилятору, несущему винту вертолета и т. п.), который и создает тяговое усилие, используя тот же воздушно-реактивный принцип (турбовинтовые , турбовинтовентиляторные , турбовальные двигатели - ТВД , ТВВД , ТВГТД ). В этом смысле класс ВРД объединяет все двигатели, создающие тягу по воздушно-реактивному принципу.
На основе рассмотренных типов двигателей простых схем рассматривается ряд комбинированных двигателей , соединяющих особенности и преимущества двигателей различных типов, например, классы:
- турбопрямоточных двигателей - ТРДП (ТРД или ТРДД + СПВРД );
- ракетно-прямоточных - РПД (ЖРД или РДТТ + СПВРД или ГПВРД );
- ракетно-турбинных - РТД (ТРД + ЖРД );
и многие другие комбинации двигателей более сложных схем.
Поршневые двигатели (ПД)
Двухрядный звездообразный 14-ти цилиндровый поршневой двигатель с воздушным охлаждением. Общий вид.
Поршневой двигатель (англ. Piston engine ) -
Классификация поршневых двигателей. Авиационные поршневые двигатели могут быть классифицированы по различным признакам:
- В зависимости от рода применяемого топлива - на двигатели легкого или тяжелого топлива.
- По способу смесеобразования - на двигатели с внешним смесеобразованием (карбюраторные) и двигатели с внутренним смесеобразованием (непосредственный впрыск топлива в цилиндры).
- В зависимости от способа воспламенения смеси - на двигатели с принудительным зажиганием и двигатели с воспламенением от сжатия.
- В зависимости от числа тактов - на двигатели двухтактные и четырехтактные.
- В зависимости от способа охлаждения - на двигатели жидкостного и воздушного охлаждения.
- По числу цилиндров - на двигатели четырехцилиндровые, пятицилиндровые, двенадцатицилиндровые и т.д.
- В зависимости от расположения цилиндров - на рядные (с расположением цилиндров в ряд) и звездообразные (с расположением цилиндров по окружности).
Рядные двигатели в свою очередь подразделяются на однорядные, двухрядные V-образные, трехрядные W-образные, четырехрядные Н-образные или Х-образные двигатели. Звездообразные двигатели также подразделяются на однорядные, двухрядные и многорядные.
- По характеру изменения мощности в зависимости от изменения высоты - на высотные, т.е. двигатели, сохраняющие мощность с подъемом самолета на высоту, и невысотные двигатели, мощность которых падает с увеличением высоты полета.
- По способу привода воздушного винта - на двигатели с прямой передачей на винт и редукторные двигатели.
Современные авиационные поршневые двигатели представляют собой звездообразные четырехтактные двигатели, работающие на бензине. Охлаждение цилиндров поршневых двигателей выполняется, как правило, воздушным. Ранее в авиации находили применение поршневые двигатели и с водяным охлаждением цилиндров.
Сгорание топлива в поршневом двигателе осуществляется в цилиндрах, при этом тепловая энергия преобразуется в механическую, так как под действием давления образующихся газов происходит поступательное движение поршня. Поступательное движение поршня в свою очередь преобразуется во вращательное движение коленчатого вала двигателя через шатун, являющийся связующим звеном между цилиндром с поршнем и коленчатым валом.
Газотурбинные двигатели (ГТД)
Газотурбинный двигатель - тепловая машина, предназначенная для преобразования энергии сгорания топлива в кинетическую энергию реактивной струи и (или) в механическую работу на валу двигателя, основными элементами которой являются компрессор, камера сгорания и газовая турбина.
Одновальные и многовальные двигатели
Простейший газотурбинный двигатель имеет только одну турбину, которая приводит компрессор и одновременно является источником полезной мощности. Это накладывает ограничение на режимы работы двигателя.
Иногда двигатель выполняется многовальным. В этом случае имеется несколько последовательно стоящих турбин, каждая из которых приводит свой вал. Турбина высокого давления (первая после камеры сгорания) всегда приводит компрессор двигателя, а последующие могут приводить как внешнюю нагрузку (винты вертолёта или корабля, мощные электрогенераторы и т.д.), так и дополнительные компрессоры самого двигателя, расположенные перед основным.
Преимущество многовального двигателя в том, что каждая турбина работает при оптимальном числе оборотов и нагрузке. При нагрузке, приводимой от вала одновального двигателя, была бы очень плоха приемистость двигателя, то есть способность к быстрой раскрутке, так как турбине требуется поставлять мощность и для обеспечения двигателя большим количеством воздуха (мощность ограничивается количеством воздуха), и для разгона нагрузки. При двухвальной схеме легкий ротор высокого давления быстро выходит на режим, обеспечивая двигатель воздухом, а турбину низкого давления большим количеством газов для разгона. Также есть возможность использовать менее мощный стартер для разгона при пуске только ротора высокого давления.
Турбореактивный двигатель (ТРД)
Турбореактивный двигатель (англ. Turbojet engine ) - тепловой двигатель, в котором используется газовая турбина, а реактивная тяга образуется при истечении продуктов сгорания из реактивного сопла. Часть работы турбины расходуется на сжатие и нагревание воздуха (в компрессоре).
Схема турбореактивного двигателя:
1. входное устройство;
2. осевой компрессор;
3. камера сгорания;
4. рабочие лопатки турбины;
5. сопло.
В турбореактивном двигателе сжатие рабочего тела на входе в камеру сгорания и высокое значение расхода воздуха через двигатель достигается за счёт совместного действия встречного потока воздуха и компрессора, размещённого в тракте ТРД сразу после входного устройства, перед камерой сгорания. Компрессор приводится в движение турбиной, смонтированной на одном валу с ним, и работающей на том же рабочем теле, нагретом в камере сгорания, из которого образуется реактивная струя. Во входном устройстве осуществляется рост статического давления воздуха за счёт торможения воздушного потока. В компрессоре осуществляется рост полного давления воздуха за счёт совершаемой компрессором механической работы.
Степень повышения давления в компрессоре является одним из важнейших параметров ТРД, поскольку от него зависит эффективный КПД двигателя. Если у первых образцов ТРД этот показатель составлял 3, то у современных он достигает 40. Для повышения газодинамической устойчивости компрессоров они выполняются двухкаскадными. Каждый из каскадов работает со своей скоростью вращения и приводится в движение своей турбиной. При этом вал 1-го каскада компрессора (низкого давления), вращаемого последней (самой низкооборотной) турбиной, проходит внутри полого вала компрессора второго каскада (высокого давления). Каскады двигателя так же именуют роторами низкого и высокого давления.
Камера сгорания большинства ТРД имеет кольцевую форму и вал турбина-компрессор проходит внутри кольца камеры. При поступлении в камеру сгорания воздух разделяется на 3 потока:
- Первичный воздух - поступает через фронтальные отверстия в камере сгорания, тормозится перед форсунками и принимает непосредственное участие в формировании топливно-воздушной смеси. Непосредственно участвует в сгорании топлива. Топливо-воздушная смесь в зоне сгорания топлива в ВРД по своему составу близка к стехиометрической .
- Вторичный воздух - поступает через боковые отверстия в средней части стенок камеры сгорания и служит для их охлаждения путём создания потока воздуха с гораздо более низкой температурой, чем в зоне горения.
- Третичный воздух - поступает через специальные воздушные каналы в выходной части стенок камеры сгорания и служит для выравнивания поля температур рабочего тела перед турбиной.
Газовоздушная смесь расширяется и часть её энергии преобразуется в турбине через рабочие лопатки в механическую энергию вращения основного вала. Эта энергия расходуется, в первую очередь, на работу компрессора, а также используется для привода агрегатов двигателя (топливных подкачивающих насосов, масляных насосов и т. п.) и привода электрогенераторов, обеспечивающих энергией различные бортовые системы.
Основная часть энергии расширяющейся газовоздушной смеси идёт на ускорение газового потока в сопле, который истекает из него, создавая реактивную тягу.
Чем выше температура сгорания, тем выше КПД двигателя. Для предупреждения разрушения деталей двигателя используют жаропрочные сплавы, оснащенные системами охлаждения, и термобарьерные покрытия.
Турбореактивный двигатель с форсажной камерой (ТРДФ)
Турбореактивный двигатель с форсажной камерой - модификация ТРД, применяемая в основном на сверхзвуковых самолётах. Отличается от ТРД наличием форсажной камеры между турбиной и реактивным соплом. В эту камеру подается дополнительное количество топлива через специальные форсунки, которое сжигается. Процесс горения организуется и стабилизируется с помощью фронтового устройства, обеспечивающего перемешивание испаренного топлива и основного потока. Повышение температуры, связанное с подводом тепла в форсажной камере, увеличивает располагаемую энергию продуктов сгорания и, следовательно, скорость истечения из реактивного сопла. Соответственно, возрастает и реактивная тяга (форсаж) до 50 %, но расход топлива резко возрастает. Двигатели с форсажной камерой, как правило, не используются в коммерческой авиации по причине их низкой экономичности.
Двухконтурный турбореактивный двигатель (ТРДД)
Первым, предложившим концепцию ТРДД в отечественном авиадвигателестроении был Люлька А. М. (На основе исследований, проводившихся с 1937, А. М. Люлька представил заявку на изобретение двухконтурного турбореактивного двигателя. Авторское свидетельство вручили 22 апреля 1941 года.)
Можно сказать, что с 1960-х и по сей день, в самолетном авиадвигателестроении - эра ТРДД. ТРДД различных типов являются наиболее распространенным классом ВРД, используемых на самолетах, от высокоскоростных истребителей-перехватчиков с ТРДДФсм с малой степенью двухконтурности, до гигантских коммерческих и военно-транспортных самолетов с ТРДД с высокой степенью двухконтурности.
Схема турбореактивного двухконтурного двигателя:
1. компрессор низкого давления;
2. внутренний контур;
3. выходной поток внутреннего контура;
4. выходной поток внешнего контура.
В основу двухконтурных турбореактивных двигателей положен принцип присоединения к ТРД дополнительной массы воздуха, проходящей через внешний контур двигателя, позволяющий получать двигатели с более высоким полетным КПД, по сравнению с обычными ТРД.
Пройдя через входное устройство, воздух попадает в компрессор низкого давления, именуемый вентилятором. После вентилятора воздух разделяется на 2 потока. Часть воздуха попадает во внешний контур и, минуя камеру сгорания, формирует реактивную струю в сопле. Другая часть воздуха проходит сквозь внутренний контур, полностью идентичный с ТРД, о котором говорилось выше, с той разницей, что последние ступени турбины в ТРДД являются приводом вентилятора.
Одним из важнейших параметров ТРДД, является степень двухконтурности (m), то есть отношение расхода воздуха через внешний контур к расходу воздуха через внутренний контур. (m = G 2 / G 1 , где G 1 и G 2 расход воздуха через внутренний и внешний контуры соответственно.)
При степени двухконтурности меньше 4 (m<4) потоки контуров на выходе, как правило, смешиваются и выбрасываются через общее сопло, если m>4 - потоки выбрасываются раздельно, так как из-за значительной разности давлений и скоростей смешение затруднительно.
В ТРДД заложен принцип повышения полетного КПД двигателя, за счёт уменьшения разницы между скоростью истечения рабочего тела из сопла и скоростью полета. Уменьшение тяги, которое вызовет уменьшение этой разницы между скоростями, компенсируется за счёт увеличения расхода воздуха через двигатель. Следствием увеличения расхода воздуха через двигатель является увеличение площади фронтального сечения входного устройства двигателя, следствием чего является увеличение диаметра входа в двигатель, что ведет к увеличению его лобового сопротивления и массы. Иными словами, чем выше степень двухконтурности - тем большего диаметра будет двигатель при прочих равных условиях.
Все ТРДД можно разбить на 2 группы:
- со смешением потоков за турбиной;
- без смешения.
В ТРДД со смешением потоков (ТРДДсм ) потоки воздуха из внешнего и внутреннего контура попадают в единую камеру смешения. В камере смешения эти потоки смешиваются и покидают двигатель через единое сопло с единой температурой. ТРДДсм более эффективны, однако наличие камеры смешения приводит к увеличению габаритов и массы двигателя
ТРДД как и ТРД могут быть снабжены регулируемыми соплами и форсажными камерами. Как правило это ТРДДсм с малыми степенями двухконтурности для сверхзвуковых военных самолетов.
Военный ТРДДФ EJ200 (m=0,4)
Двухконтурный турбореактивный двигатель с форсажной камерой (ТРДДФ)
Двухконтурный турбореактивный двигатель с форсажной камерой - модификация ТРДД. Отличается наличием форсажной камеры. Нашел широкое применение.
Продукты сгорания, выходящие из турбины, смешиваются с воздухом, поступающим из внешнего контура, а затем к общему потоку подводится тепло в форсажной камере, работающей по такому же принципу, как и в ТРДФ . Продукты сгорания в этом двигателе истекают из одного общего реактивного сопла. Такой двигатель называется двухконтурным двигателем с общей форсажной камерой .
ТРДДФ с отклоняемым вектором тяги (ОВТ).
Управление вектором тяги (УВТ) / Отклонение вектора тяги (ОВТ)
Специальные поворотные сопла, на некоторох ТРДД(Ф), позволяют отклонять истекающий из сопла поток рабочего тела относительно оси двигателя. ОВТ приводит к дополнительным потерям тяги двигателя за счёт выполнения дополнительной работы по повороту потока и усложняют управление самолетом. Но эти недостатки полностью компенсируются значительным повышением маневренности и сокращением разбега самолета при взлете и пробега при посадке, до вертикальных взлета и посадки включительно. ОВТ используется исключительно в военной авиации.
ТРДД с высокой степенью двухконтурности / Турбовентиляторный двигатель
Схема турбовентиляторного двигателя:
1. вентилятор;
2. защитный обтекатель;
3. турбокомпрессор;
4. выходной поток внутреннего контура;
5. выходной поток внешнего контура.
Турбовентиляторный двигатель (англ. Turbofan engine ) - это ТРДД с высокой степенью двухконтурности (m>2). Здесь компрессор низкого давления преобразуется в вентилятор, отличающийся от компрессора меньшим числом ступеней и большим диаметром, и горячая струя практически не смешивается с холодной.
В данном типе двигателей используется одноступенчатый вентилятор большого диаметра, обеспечивающий высокий расход воздуха через двигатель на всех скоростях полета, включая низкие скорости при взлёте и посадке. По причине большого диаметра вентилятора сопло внешнего контура таких ТРДД становится достаточно тяжёлым и его часто выполняют укороченным, со спрямляющими аппаратами (неподвижными лопатками, поворачивающими воздушный поток в осевое направление). Соответственно, большинство ТРДД с высокой степенью двухконтурности - без смешения потоков .
Устройство внутреннего контура таких двигателей подобно устройству ТРД, последние ступени турбины которого являются приводом вентилятора.
Внешний контур таких ТРДД, как правило, представляет собой одноступенчатый вентилятор большого диаметра, за которым располагается спрямляющий аппарат из неподвижных лопаток, которые разгоняют поток воздуха за вентилятором и поворачивают его, приводя к осевому направлению, заканчивается внешний контур соплом.
По причине того, что вентилятор таких двигателей, как правило, имеет большой диаметр, и степень повышения давления воздуха в вентиляторе не высока - сопло внешнего контура таких двигателей достаточно короткое. Расстояние от входа в двигатель до среза сопла внешнего контура может быть значительно меньше расстояния от входа в двигатель до среза сопла внутреннего контура. По этой причине достаточно часто сопло внешнего контура ошибочно принимают за обтекатель вентилятора.
ТРДД с высокой степенью двухконтурности имеют двух- или трёхвальную конструкцию.
Достоинства и недостатки .
Главным достоинством таких двигателей является их высокая экономичность.
Недостатки - большие масса и габариты. Особенно - большой диаметр вентилятора, который приводит к значительному лобовому сопротивлению воздуха в полете.
Область применения таких двигателей - дальне- и среднемагистральные коммерческие авиалайнеры, военно-транспортная авиация.
Турбовинтовентиляторный двигатель (ТВВД)
Турбовинтовентиляторный двигатель (англ. Turbopropfan engine ) -
Если вы когда-нибудь летали на коммерческих самолетах, то вероятнее всего вы замечали маленькие белые или желтые спирали по центру авиационных двигателей. Кто-нибудь задумывался, зачем нужны эти спирали? Да, конечно, существует мнение о том, что спирали нужны, для того чтобы предупреждать работников аэропорта о том, что двигатели самолета включены. Отчасти это так. Но не все так просто. И это не полное объяснение.
Чтобы точно узнать, зачем в авиационных двигателях нарисованы белые спирали, мы обратились напрямую к производителю самолетов в компанию Боинг. Вот что рассказал их представитель:
"Спирали по центру двигателей самолета служат двум целям. Во-первых, спираль нарисована для отпугивания птиц. Во-вторых, спираль действительно помогает определить включен ли авиадвигатель".
Также мы обратились к представителю компании , которая является ведущим мировым производителей реактивных двигателей. В принципе, на вопрос о спиралях в авиадвигателях нам ответили то же самое, что и в компании Боинг.
Вот что они нам написали:
"Наши двигатели для самолетов имеют спирали, которые нужны, для того чтобы указывать на работающий силовой агрегат. Это необходимо, когда самолет находится на земле. Например, в аэропорту, где звук двигателей других самолетов может заглушать звучание другой авиатехники. В результате сотрудники аэропорта могут, не услышав звук двигателей самолета, рядом с которым они работают и могут подойти к нему слишком близко, что чревато засасыванием человека в лопасти реактивного силового агрегата.
Но посмотрев на спираль, вы сразу узнаете, что авиадвигатель работает.
Во время полета спираль также играет важную роль. При вращении спираль образует визуальное мерцание, которое отпугивает птиц. В итоге, как правило, они не приближаются к летящему самолету".
В целом эта версия вполне правдоподобна и аналогичные теории вы сможете прочитать на многих других интернет-ресурсах.
Но на самом деле, также существует масса другой противоречивой информации.
Например, во время полета двигатели самолета работают на достаточно высоких оборотах и вряд ли вращающаяся спираль будет видна птицам. Также не заметно и мерцание спирали. Поэтому версия о том, что спираль отпугивает птиц как-то сомнительна.
Кстати, вот что происходит с двигателем самолета если в него попадет птица
Но как же тогда вращающаяся спираль может предупредить наземные службы о том, что у находящегося на земле самолета включенный ?
Ведь когда двигатели самолета полностью прогрелись перед выездом на взлетно-посадочную полосу, лопасти силового агрегата также начинают вращаться очень быстро и вряд ли можно увидеть белую спираль.
Да, все правильно белая спираль при работающем двигателе не видна. Но благодаря спирали при работающем авиадвигателе наземные службы аэропорта видят в двигателе белое пятно. В итоге легко определить, что перед вами самолет с включенными двигателями.
Зачем необходимо предупреждать наземный персонал о работающем двигателе самолета?
Все дело в том, что работать вблизи работающего авиадвигателя очень опасно.
Например, двигатель Боинга 737, работающий на холостом ходу, имеет зону опасности в 2,7 метра.
Это означает, что даже если авиадвигатель работает на холостом ходу, существует риск засасывания человека в двигатель.
Когда двигатель прибавляет обороты выше холостого хода, то зона опасности для человека увеличивается до 4 метров и более.
Двигатели на больших реактивных самолетах, как например, 777, естественно имеют еще большую опасную зону, к которой приближаться при работающих моторах категорически запрещается.
Поэтому очень важно чтобы наземный персонал аэропортов легко и быстро определял, работают ли авиадвигатели самолета, рядом с которым они работают.
Так что точно известно, что спираль в авиадвигателях является важным элементом для оказания помощи работником наземных служб аэропорта.
Что касаемо версии с отпугиванием птиц, нам не кажется что она убедительна, поскольку действительно вряд ли птицы могут видеть мерцание спирали, которая вращается, во время полета самолета.
В санскритской поэме "Самарангана Сутрадхара" описывается удивительный аппарат: «Сильным и прочным должно быть его тело, сделанное из легкого материала, подобное большой летящей птице. Внутри следует поместить устройство с ртутью и с железным подогревающим устройством под ним. Посредством силы, которая таится в ртути и которая приводит в движение несущий вихрь, человек, находящийся внутри этой колесницы, может пролетать большие расстояния по небу самым удивительным образом. Четыре прочных сосуда для ртути должны быть помещены внутрь. Когда они будут подогреты управляемым огнем из железных приспособлений, колесница разовьет силу грома благодаря ртути. И она сразу превращается в «жемчужину в небе».
Рис. № 1. Разрез виманы.
Возможно, ртутный движитель был использован в своих полетах итальянский монах Андреа Гримальди Воландэ, принцип действия которого был случайно обнаружен при алхимических опытах по превращению ртути в золото. Вот как описал машину Гримальди корреспондент газеты «Лейденский вестник» в номере от 21 октября 1751 года:
«В машине, на которой Андреа Гримальди Воландэ в течение одного часа может сделать семь миль, установлен часовой механизм, ее ширина 22 фута, она имеет форму птицы, тело которой состоит из соединенных между собой проволокой кусков пробки, обтянутых пергаментом и перьями. Крылья сделаны ив китового уса и кишок. Внутри машины находятся тридцать своеобразных колесиков и цепочек, которые служат для спуска и подъема гирь. Кроме того, тут употреблены в дело шесть медных труб, частично заполненных ртутью. Равновесие сохраняется опытностью самого изобретателя. В бурю и в тихую погоду он может лететь одинаково быстро. Эта чудесная машина управляется посредством хвоста длиной в семь футов, прикрепленного ремнями к ногам птицы. Как только машина взлетает, хвост направляет ее налево или направо, по желанию изобретателя.
Часа через три птица опускается плавно на землю, после чего часовой механизм заводится снова. Изобретатель летит постоянно на высоте деревьев.
Андреа Гримальди Воландэ один раз перелетел Ла-Манш из Кале в Дувр. Оттуда он в то же утро полетел в Лондон, где говорил с известными механиками о конструкции своей машины. Механики были очень удивлены и предложили построить до рождества машину, которая могла бы летать со скоростью 30 миль в час...».
"... В Италии хранится письмо из Лондона, подтверждающее полет, а во французском городе Лионе — заверенное тремя академиками научное исследование «птицы», где признается, что «Гримальди удачно совершил полет из Кале в Дувр в 1751 году».
Статья В. Казакова "Кралатая машина над Ла-Маншем. Журнал "Техника Молодежи" № 3, 1979 г.
Сирано де Бержерак, общаясь с "демонами" (пришельцами), в книге "Иной свет, или Государства и империи Луны", так описывает устройство росяного-испарительного движителя, с помощью которого он совершил путешествие из Франции в Канаду:
"Я поднялся на небо и вот каким образом. Я прежде всего привязал вокруг себя множество склянок, наполненных росой; солнечные лучи падали на них с такой силой, что тепло, притягивая их, подняло меня на воздух и унесло так высоко, что я оказался дальше самых высоких облаков. Но так как это притяжение заставляло меня подниматься слишком быстро и вместо того, чтобы приближаться к Луне, как я рассчитывал, я заметил, наоборот, что я от нее дальше, чем при моем отбытии, я стал постепенно разбивать склянки одну за другой, пока не почувствовал, что тяжесть моего тела перевешивает силу притяжения и что я спускаюсь на землю.
Рис. № 2. Путешествие Сирано де Бержерака.
"... как увидел себя окруженным множеством совершенно голых людей. Вид мой, мне показалось, что чрезвычайно их удивил, ибо я был первый человек, одетый бутылками, которого им когда-либо приходилось видеть; они заметили, кроме того, что когда я двигаюсь, я почти не касаюсь земли, и это противоречило всему тому, чем они могли бы объяснить мой наряд: ведь они не знали, что при малейшем движении, которое я сообщал своему телу, зной полдневных солнечных лучей поднимал меня и всю росу вокруг меня и что если бы моих склянок было достаточно, как в начале моего путешествия, я мог бы на их глазах быть вознесен на воздух..."
На первый взгляд, описание росяного-испарительного движителя, можно посчитать выдумкой автора, но не все так просто. Сирано де Бержерак пишет, что источником энергии для испарения рабочего тела служат солнечные лучи, но не сообщает каким веществом были заполнены склянки. Идеальным рабочим телом для его движителя, как и у виманы, машины Гримальди, может служить ртуть или другая жидкость с большим коэффициентом поверхностного натяжения.
Каков же принцип действия ртутного двигателя виманы. Оказывается, совсем простой. Принцип действия ртутного движителя основан на разнице давлений насыщенного пара над выпуклой и вогнутой поверхностью - на границе раздела двух сред (жидкостью и твердым телом). Как известно, давление насыщенного пара над выпуклой поверхностью больше (капля), а над вогнутой поверхностью (мениск) меньше, чем над плоской поверхностью жидкости. Разность давлений определяется уравнением Томсона (Кельвина).
Уравнение Томсона (Кельвина):
ln (P/Ps) = ± (2σVm)/ (rRT), где
р - давление пара над искривленным мениском;
рs - давление насыщенного пара над плоской поверхностью;
s - поверхностное натяжение конденсированной жидкости;
r - радиус кривизны мениска.
σ - поверхностное натяжение жидкости, образов. при конденсации пара
R - газовая постоянная
Vm - молярный объем жидкости.
Если, в соответствием с древним описанием виманы, нагреть ртуть в замкнутом металлическом сосуде, до определенной температуры, то в результате испарения ртути в сосуде образуется насыщенный пар, который будет оседать в виде капель на верхней его поверхности, при условии создания "точки росы". В результате разницы давления насыщенного пара на выпуклую и вогнутою поверхность появляется сила F 1 направленная вверх. Подъемная сила будет зависеть от коэффициента поверхностного натяжения рабочего тела и размера капель. Чем меньше размер капель, тем больше разница давлений насыщенного пара. Эффект становится заметным при размерах капель ртути около 10 в минус 5 м.
Рис. № 3. Принцип действия и схематическое устройство ртутного двигателя виманы.
На рисунке № 3, где изображена древняя вимана. Слева изображена капля ртути (желтый кружек), вогнутые и выпуклые мениски (капли) на поверхности жидкости. Справа - разрез виманы. В нижней части нарисовано "подогревающее устройство". Движитель, состоящий из четырех секций, частично заполненных ртутью. Два вертикальных стержня - тепловые трубы, которые обеспечиваю наиболее эффективный перенос тепла от подогревателя к другим секциям виманы.
Виманы, в далеком прошлом, действительно летали. Ртутный движитель - простой, надежный и экономичный способ перемещения в пространстве.
Предупреждение:
1. Осторожно! Пары ртути полезным веществом для человеческого организма не назовешь.
2. Внимание. Давление насыщенного пара ртути в (критической точке) достигает
1460 атмосфер.
Описания и принцип действия других движителей - в блоге:
Исследовать панель на двери. Слайд открыть защелку и загляните внутрь. Теперь Вы можете получить доступ к этой трибуны. Посмотрите через окуляр, чтобы увидеть три сообщения. Затем откинуть круговые окна, чтобы найти элемент, который решает загадку. Вот решения: Сила полета, а знания - перо Бедные меня, богатые не нужно мне - ничего Мое лицо молчит без моих рук - часы Вы получите богато окно для неприятностей Посмотрите на поле в инвентаре. Спин диск в передние защелки, чтобы разблокировать коробку и выньте объектив. Это будет прикреплен к окуляру и позволяют заглянуть внутрь близлежащего замочную скважину. Вращайте диски, пока все три тумблеры не светиться. Вам просто нужно, чтобы спина одного из двух левых циферблатами, пока обе левые тумблеры не светиться, и то же самое для правой стороны. Внутри, место пирамиду на треугольные формы на столе. Вы получите эмблему. Поместите эмблему в пустой слот на груди изображение вооружений на стене. Затем поверните вращающихся частей, чтобы соответствовать образу выше Посмотрите на панель на стене. Переместите ползунки, чтобы положениях, показанных к власти на машине. Затем переверните большой переключатель на столе. Флип все четыре переключателя и нажмите кнопку внутри этой машины, чтобы открыть его. Спин левую ручку, пока лампа в фоновом режиме не включится. Затем закрутить правильный диск, пока зеленый сигнал не соответствует черный. Это откроет портал. Посмотрите на эту нечетную ручку на стороне центральной таблице. С одной стороны, тянуть этот рычаг назад. С другой, разблокировать защелку внизу. Откройте ящик и возьмите деревянную шестерню. Поместите шестерню в углубление в центре верхней таблице. Спин, пока церковь не выскакивает из таблицы. Посмотрите на пол, чтобы найти плитку, с налета, который читает костер. Возьмите сферу внутри. Посмотрите на сфере. Поверните шар с ног на голову в его колыбели, а затем вращать его, пока он не открывает. Возьмите магнит изнутри. Вернуться к столешнице, найти это здание, и крутите колесо, пока не откроется маленькая дверь. Просмотр с окуляром. Потяните хвост змеи, чтобы сделать ступенчатый корпус появляются. Спин три сегмента, пока не алмазы выстраиваются в очередь, как в примере выше. Нажмите кнопку на открытых головы змеи, чтобы сделать его открыть рот. Возьмите магнит изнутри. Посмотрите на эту машину. С селектором на первой букве, поворот циферблата 9 и 8, чтобы выделить букву p. Затем переместите селектор на второй слот буквы, и крутить диски 9 и 2 для Y. Переместите селектор в слот третьей буквы, и твист набирает 2 и 5 для R. Переместите селектор в четвертом интервале буквы, и твист набирает 1 и 6 для E. Возьмите деревянный резной арки. Поместите арку на столе здесь. Затем поверните его и использовать окуляр, чтобы зайти внутрь. На трех столпов вы найдете пару точек. Держите их двумя пальцами, чтобы раскрыть картину. Сделайте это для всех трех, и сделать их к сведению. Нарисуйте все три модели на центральной панели, чтобы три партии письменной форме появляются. Когда все три есть, появится новая структура. Посмотрите на эту задней панели через окуляр, чтобы увидеть буквы компас, проведенной от формы. Вы можете нажать на кнопку в центре, чтобы вращать руки и перетащить фигуры в середине. Используйте это, чтобы завершить компас, как выше. Возьмите деревянную модель кусок изнутри. Открыть ящик и возьмите модель циферблат. Но также отметить, символы на крошечные бляшки. Найти и отметить эти символы тоже. Поверните видоискатель в этой части структуры, так что строки и столбца матч один набор символов вы видели на крошечные бляшки. Затем дважды нажмите на видоискателе, чтобы увидеть линейку созвездий на графике. Запишите оба из них, которые вы можете увидеть ниже. Получили их? Затем вернуться к передней поверхности этой структуры. Используйте магниты, чтобы толкать и тянуть четыре алмазов, так что вы подходите макеты, показанные на созвездия диаграмм. Если вы положите обе магниты на той же линии, алмаз будет двигаться к центру. Самый простой способ сделать это, чтобы начать снизу, так что вы закончите на самом верху иконы, которая находится в середине на обеих диаграммах. После соответствует одну диаграмму, один из защелок откроется. Повторите процесс для другой схеме, чтобы открыть второй защелки, а затем дверь. Возьмите кусок изнутри.
