Oleh: maskub | 1 Februari 2010

mesin jet

Mesin jet (termasuk mesin jet dan jet turbin) adalah turbin gas, yang digunakan terutama sebagai mesin dan bekerja berdasarkan prinsip gaya Jet. Mengisap  udara dan mendorong produksi pembakaran udara, dan sebagian sebagai drive  yang dihasilkan oleh seorang yang takut gaya geser. Karena tidak seperti mesin roket oksigen yang diperlukan untuk pembakaran dari asupan udara didalam mesin
Rolls-Royce RB211, sebuah mesin turbofan tahun 1970-an, yang digunakan misalnya dalam Lockheed L-1011.

Mesin jet adalah sangat penting untuk penerbangan komersial. Sejauh ini bagian terbesar dari jasa transportasi disediakan untuk pesawat mesin jet..

Efek prinsip
Lonjakan saham serta kecepatan, gradien suhu dan tekanan dalam mesin jet.

Sebuah mesin jet adalah dalam bentuk yang sekarang hampir selalu merupakan turbin mesin jet. Ini menyebalkan di udara penahaan  pada  kompres itu sendiri) dalam sebuah kompresor (booster. Dalam pembakaran berikutnya bahan bakar (minyak tanah biasanya disuntikkan) dan campuran ini kemudian dibakar. Pembakaran meningkatkan suhu dan kecepatan aliran, tekanan statis tetes gas sedikit. Gas dipasok ke aliran energi ini kemudian dikonversi menjadi rotasi di belakang turbin berikutnya, di mana sebagian gas diperluas lebih lanjut. Turbin digunakan sebagai motor kompresor,, seperti generator dan pompa hidrolik. Tergantung pada desain mesin, untuk contoh, ketika turboshaft mesin, energi gas hampir sepenuhnya diambil dan dilaksanakan oleh turbin. Gas berekspansi di nossel turbin diposisikan di belakang hampir menahan  tekanan, dimana kecepatan aliran lebih jauh meningkat. Dalam nozzle, sebenarnya kekuatan (dorong) oleh gas yang menhilang. Bagi banyak orang di militer dan pesawat jet supersonik daerah operasi yang ada di balik untuk meningkatkan kinerja turbin belum menginstal afterburner.

Proses ini dapat dengan mudah dibandingkan dengan mesin piston, yang diselenggarakan setiap empat siklus – intake, kompresi, pembakaran dan pengeluaraan – secara simultan dan terus menerus. Reaksi yang dihasilkan sesuai dengan prinsip Newton dihasilkan gaya adalah dorongan. Keuntungan dari jet ke drive mesin piston adalah efisiensi pada kecepatan tinggi (terutama pada kecepatan supersonik) dan ketinggian tinggi dalam densitas daya tinggi.

Mesin jet sederhana yang relatif kecil mempercepat massa udara yang sangat kuat, sedangkan baling-baling mempercepat massa udara yang besar jauh lebih lemah.

Kekurangan adalah presisi tinggi biaya manufaktur dan biaya tinggi terkait pengadaan. Ini termasuk drive ini hampir seluruhnya dari pasar olahraga dan  pesawat perjalanan. Pengecualian terhadap mesin Microturbo Cougar dan Microturbo TRS-18 yang digunakan oleh Amateurbauflugzeug Bede BD-5 Microjet. Turbin mesin jet dibandingkan dengan mesin piston / baling-baling kombinasi sensitif terhadap zat-zat asing. Bahkan peningkatan kadar debu dapat secara drastis mengurangi interval pemeliharaan. Penyerapan air tetesan, bagaimanapun, ini bermasalah bahkan di hujan lebat.

Awal dari mesin dibawa oleh kompresor dibawa ke kecepatan minimum. Ini dapat melalui suntikan udara, listrik, dibawa oleh turbin terpisah dengan pengurangan gigi (udara starter / starter cartridge) atau dengan mesin pembakaran internal yang kecil. Hal ini umumnya digunakan saat ini, starter listrik untuk mesin kecil, semua mesin komersial dari Airbus atau Boeing pesawat udara memiliki starter. Boeing, bagaimanapun, adalah Boeing 787 di jalan, bahkan dengan mesin besar (GE Nx gunakan) starter listrik. Ini merupakan langkah lain menuju konsep baru “Electric Engine”.

Setelah mencapai kecepatan minimum bahan bakar diinjeksikan ke dalam ruang pembakaran dan dinyalakan oleh satu atau lebih busi. Setelah penyalaan dari bahan bakar dan kecepatan lainnya meningkat, mesin dimatikan, pembakaran kontinu menurun. Kontrol kecepatan berkisar antara idle dan full load Dan sampai dengan 95%, tetapi biasanya hanya sekitar 40%. Kekuatan kurva adalah sebagai untuk semua turbomachinery di sekitar logaritmik, pada sekitar 90% kecepatan akan menjadi sekitar 50% dari daya yang tersedia pada kecepatan 100% maka 100% akan dialokasikan kekuasaan.

kebocooran  udara akan dihapus dari kompresor disebut demikian, dilengkapi dengan kabin bertekanan.
Prinsip-prinsip fisika
Joule bebas kehilangan proses.
Mengemudi efisiensi sebagai fungsi dari kecepatan.

Untuk perhitungan efisiensi mesin jet adalah siklus Joule terbaik. Parameter proses yang kritis adalah tekanan dan perbedaan suhu. Idealnya, oleh karena itu, sangat padat, kami memilih turbin setinggi mungkin Suhu masuk kerja T3 dan gas ini kemudian diperluas melalui nosel sebagai besar mungkin untuk meminimalkan suhu.

Geser formula dan efisiensi propulsi

Listrik yang dihasilkan oleh mesin dorong setara dengan berada di dalam kasus konstan kecepatan dan ketinggian konstan, pesawat seret, dorong harus lebih besar dari perlawanan ketika pesawat ini dimaksudkan untuk mempercepat .

Hal ini dapat lebih disederhanakan rumus di bawah bahan bakar geser diabaikan kuantitas dan asumsi bahwa tekanan outlet sesuai dengan pembakaran gas dengan tekanan ambient:

S = \ dot m_l (C_5 – c_0).

S Thrust dalam N\ Dot m_l aliran massa udara dalam kg / s

c5 keluar gas kecepatan dalam m / s

c0 kecepatan dalam m / s

Untuk dorongan efisiensi, bagaimanapun, berlaku

\ Eta_v = \ frac (2) (c_0) c_0 + C_5.

Jadi saat ini digunakan dalam penerbangan sipil dengan tinggi pass mesin rasio, di mana besar aliran massa udara yang relatif lambat untuk meninggalkan mesin, yang lebih efisien, belum lagi efek pengurangan suara.
Mesin jet Jenis
Turbin gas
Struktur dasar pesawat terbang turbin gas

Pesawat terbang turbin gas yang terdiri dari inlet, kompresor, combustor, turbin dan exhaust nozzle. Kompresor dan turbin biasanya satu atau lebih gelombang mekanis terhubung. Dengan freewheeling turbin yang merupakan bagian dari pesawat turboprop digunakan, turbin, yang mendorong baling-baling mekanis terpisah dari komponen lainnya.
Udara masuk

Pembukaan inlet udara terletak di arah penerbangan ke depan. Bagian baling-baling  udara inlet meningkat dari depan ke belakang. Massa udara yang masuk diperlambat oleh itu, dan meningkatkan tekanan dan kepadatan di sana. Untuk mesin dirancang untuk penerbangan supersonik, udara mengalir dalam asupan diperlambat oleh serangkaian guncangan di kompresi miring subsonik, aliran supersonik dalam karena kompresor tidak akan berhasil. Haruskah sebuah mesin dapat digunakan dalam berbagai kecepatan supersonik, inlet penampang umumnya akan disesuaikan dengan disesuaikan diffusers (variabel asupan kerucut atau landai) untuk kecepatan.
Fan

Pada kebanyakan mesin jet komersial modern digunakan sebelum kompresor pertama  sebuah Fanstufe. Hal ini sering disebut sebagai tahap kompresor pertama. Dalam Nebenstromtriebwerken memastikan udara yang melewati sebagai bypass antara casing dan turbin mesin luar penutup mesin dr baja bulat. Kipas sekarang pada poros yang sama dengan tekanan rendah. Tetapi ada juga perkembangan selama puluhan tahun untuk meningkatkan efisiensi kipas (angin). Perkembangan terakhir adalah pengurangan gearbox antara kipas angin dan tekanan rendah. Ini mengarah pada peningkatan efisiensi dari seluruh mesin, karena baling-baling berjalan dalam rentang kecepatan yang optimal. Jadi Nebenluftstrom diperlambat sehingga dapat meminimalkan kelebihaan  di akhir mesin konsumsi bahan bakar dan emisi kebisingan. Di samping itu, kekuatan-kekuatan sentrifugal yang bekerja pada baling-baling kipas angin, ilustrasi oleh kecepatan rotasi yang lebih rendah menurun. Dengan demikian, disk dan bilah dapat dimensioned kurang. blok hause  dilapisi dengan  Kevlar untuk mencegah jika terjadi kessalahaan dari baling sebuah pass-through dari body mesin .
Compressor

tahap kompresor dari General Electric J79.  Tanpa stator

Pada inlet udara adalah kompresor. Pada awal mesin (General Electric J33, Rolls-Royce Derwent) tunggal-tahap kompresor sentrifugal yang dipakai, yang sekarang hanya digunakan dalam mesin jet kecil dan turbin, gelombang.

Modern kompresor aksial memiliki beberapa tahap, masing-masing yang dapat terdiri dari beberapa kompresor impellers dengan pisau. Kompresor mempunyai tugas untuk memberi massa udara yang masuk energi kinetik dan mengubahnya menjadi energi tekanan. Hal ini dilakukan dalam diffusorförmigen (yaitu pelebaran) dari kompresor interstisi pisau. Menurut hukum Bernoulli meningkat pada peningkatan penampang luas saluran, tekanan statis, sedangkan kecepatan aliran berkurang. Sekarang energi kinetik yang hilang adalah kompensasi dalam sebuah rotor. Tahap kompresor lengkap dari sebuah rotor kompresor aksial dengan demikian bangkit dari suatu tahap di mana kedua tekanan dan temperatur serta kecepatan, dan Statorstufe di mana tekanan naik dengan mengorbankan kecepatan. Para Rotorstufen disusun secara berurutan pada satu drum, dengan mesin-mesin modern dan sampai tiga drum. Statorstufen secara permanen yang dipasang pada bagian dalam kompresor

Desain yang lebih tua dengan 17 kali kompresi tahapan, hanya mencapai rasio kompresi 12,5:1 (tekanan di ujung kompresor: menahaan  tekanan), sedangkan perkembangan baru dengan lebih sedikit tahap-tahap untuk mencapai kerapatan yang jauh lebih tinggi (43,9:1 dengan 14 tingkat di GP 7.000 untuk Airbus A380). Hal ini dimungkinkan melalui perbaikan profil baling kompresor, hasilnya bahkan pada kecepatan supersonik (perifer kecepatan baling-baling dan kecepatan angin) memberikan sifat aliran yang sangat baik. Kecepatan aliran yang murni tidak akan melebihi kecepatan suara lokal, karena kalau tidak akan membalikkan efek diffusorförmigen saluran. Di sini harus diingat bahwa kecepatan suara lokal (karena naiknya suhu di kompresor kemudian menjadi 600 ° C) juga meningkat.
Ruang pembakaran


CAD Menggambar: ruang pembakaran sebuah Turbofantriebwerks.

Kompresi tinggi udara menyebabkan kenaikan suhu yang tajam. Yang begitu-panas udara kemudian mengalir ke ruang pembakaran, di mana memakai  bahan bakar. Ini dinyalakan oleh busi dan  mesin dihidupkan. Selanjutnya, terjadi pembakaran terus menerus. Karena reaksi eksotermik oksigen-campuran hidrokarbon yang diperbarui menyebabkan kenaikan temperatur dan ekspansi gas. Bagian mesin sangat dipengaruhi oleh suhu hingga 2500 K (sekitar 2200 ° C). Tanpa pendinginan juga bisa menjadi bahan-bahan berkualitas tinggi (seringkali nikel berbasis paduan) tidak dapat menahan suhu ini, karena mengurangi kekuatan mereka sedini sekitar 1100 ° C adalah sangat kuat. Oleh karena itu, kontak langsung antara api dan jaket(mantel) dicegah. Hal ini dilakukan oleh apa yang disebut “sekunder”, yang tidak langsung ke zona pembakaran, tetapi herumgeleitet ke ruang pembakaran dan kemudian melalui lubang-lubang di tonjolan logam dari skala-dibangun kamar, dan masuk ke dalam ini sebagai kejadiaan  antara gas pembakaran dan dinding ruang pembakaran set. kejadian ini disebut pendinginan.

Sekitar 70 sampai 80% dari total massa udara dari kompresor yang akan digunakan sebagai sekunder, seperti yang lain datang langsung ke ruang pembakaran utama. Rata-rata kecepatan aliran aksial mesin adalah sekitar 150 m / s. Sejak Zündgeschwindigkeit dari bahan bakar yang digunakan relatif rendah (sekitar 5-10 m / s), api stabilitas melalui aliran recirculation di zona primer akan terjamin. Hal ini biasanya dicapai hari ini oleh memuntir udara primer memasuki ruang pembakaran. Hal ini selalu panas gas pembakaran kembali ke nozzle bahan bakar dan dengan demikian didorong untuk memastikan bahwa pembakaran dimulai. Lebih jauh lagi, di sekitar langsung laju aliran udara berkurang (sekitar 25-30 m / s) untuk mencegah kepunahan api dan untuk mencapai pembakaran optimal. Ruang pembakaran ditentukan oleh interpretasi dari konten polutan di dalam gas. Perbedaan dibuat antara tabung pembakaran ruang, ruang pembakaran dan annulus pipa cincin ruang pembakaran.

Tube combustor

Tabung menembakkan GE J79.

Jenis ruang pembakaran sangat cocok untuk mesin dengan kompresor sentrifugal, seperti di khususnya pada awal pembangunan di Inggris dan sekarang digunakan di turboprop. Hal ini disebabkan oleh diffusers berbeda dari kompresor sentrifugal, yang sudah membagi aliran udara. Setiap kamar memiliki primer dan sekunder sistem udara. Ruang pembakaran berada di Zündstege terhubung. Pada umumnya, sekitar delapan hingga dua belas ruang pembakaran pipa ini disusun radial pada mesin. Turbin sangat kecil, seperti APU itu, hanya memiliki satu tabung combustor. Keuntungan dari kemudahan pengembangan, pemeliharaan mudah dan fasilitas distribusi bahan bakar yang baik merugikan pembangunan berat tinggi semacam ini. Juga, aliran dibandingkan dengan desain ruang pembakaran yang menguntungkan.

Ring tabung combustors
Mengkombinasikan desain ini tabung pembakaran dan annulus ruang pembakaran dan sangat cocok untuk yang sangat besar dan efisien turbin gas, karena mereka dapa tmengontrol  diri sendiri secara mekanis sangat stabil. Perbedaan yang signifikan untuk satu ruang pembakaran adalah ruang pembakaran Common outlet. Jenis terjadi pada mesin turbin jet

Annulus combustors
Annulus pengaturan ruang pembakaran adalah gas optimum untuk mesin turbin jet dinamis Mereka cukup mudah dan dapat dibangun tidak lama, karena harus ada pengalihan dari kompresor ke turbin. Ruang pembakaran memiliki sejumlah katup injeksi bahan bakar, yang memberikan bahan bakar ke ruang pembakaran annulus. Namun, pemeliharaan agak sulit. Pengembangan sangat kompleks, karena aliran gas harus dihitung dalam tiga dimensi dalam ruang tersebut. Ruang pembakaran annulus sekarang adalah jenis umum udara mesin jet.

*CAD Drawing: turbin dari Turbofantriebwerks: yang tinggi tekanan menggerakkan turbin kompresor, tekanan rendah turbin melalui gelombang koaksial hit kipas

Turbin

Gas yang keluar  ke belakang kemudian dibawa ke turbin. Ini drive kompresor melalui sebuah poros. Bagi kebanyakan aliran tunggal mesin adalah bagian terbesar dari energi kinetik yang digunakan . Jadi hanya begitu banyak energi untuk turbin seperti yang diperlukan untuk pengoperasian kompresor. Hari ini kebanyakan digunakan dua atau tiga-tahap yang menggerakkan turbin poros melalui setiap bagian dari multi-tahap kompresor juga.

Baling turbin biasanya mahal berpendingin (internal dan / atau film-pendinginan) dan sekarang terdiri dari paduan paling  tahan. Bahan-bahan ini juga membeku dalam arah yang dikehendaki, lalu diawetkan dalam kristal mereka kisi, yaitu arah yang ditetapkan dan kemudian memungkinkan untuk membuat sifat-sifat material yang optimal sepanjang beban tertinggi yang efektif. Tahap pertama dari turbin tekanan tinggi meningkat dari Einkristallschaufeln. Terletak di bagian gas pisau dilindungi dengan lapisan keramik suhu tinggi dan erosi. Min karena beban yang tinggi pada kecepatan lebih dari 10.000 /.  karena kerusakan mekanis atau termal tidak dapat dikesampingkan selamanya. Oleh karena itu, pada casing dari turbin akan dirancang sesuai. Di daerah depan kipas baling adalah tikar Kevlar digunakan untuk mencegah mesin bagian struktur bantalan yang rusak atau melukai orang. Suhu yang tinggi di daerah turbin untuk mencegah penggunaan Kevlar.
Nozzle

Belakang turbin dipasang sebuah pipa semprot melalui mana gas dipercepat untuk kecepatan tinggi dan dengan demikian menghasilkan dorong, itulah sebabnya disebut jet nozzle. Yang (pada outlet turbin turbin gradien tekanan tekanan outlet yang ada – tahanan tekanan) sepenuhnya dilaksanakan dalam kecepatan seperti ini. Selama rasio dari turbin tekanan tekanan outlet untuk tekanan,tahaaan kurang dari apa yang disebut nilai kritis sekitar dua, tekanan pada akhir nossel sama dengan tekanan di daerah tersebut. Sebuah nosel konvergen kemudian cukup. Tetapi jika rasio tekanan lebih besar daripada rasio kritis, maka jet untuk mempercepat kecepatan supersonik. Konvergen-divergen nozzle, yaitu nosel dengan leher yang sempit, yang menguntungkan, karena dorongan lebih besar dan balok muncul dengan kompresi lemah guncangan, yang secara signifikan lebih tenang.

Mesin dengan afterburner menyebabkan aliran gas sebelum nozzle untuk lebih bahan bakar yang mengurangi suhu pembakaran karena biaya tambahan kepadatan gas. Keluar kecepatan jet bebas ini kemudian lebih besar untuk tekanan nozzle yang sama dan dengan demikian rasio dorong. Mesin dengan afterburner perlu nosel yang dapat diatur, karena diameter nozzle terdekat harus diperbesar dalam Nachbrennerbetrieb.
Parameter

Sebuah turbin mesin jet memiliki berbagai properti. Berikut adalah daftar parameter teknis kunci untuk membuat perbandingan dengan cepat mesin jet yang berbeda untuk dapat:

* Jenis kompresor (radial / axial / campuran / khusus)
* Jenis turbin (radial / axial / campuran / khusus)
* Jenis ruang pembakaran
* Jumlah Fan Tingkat
* Jumlah Niederdruckverdichterstufen
* Jumlah Hochdruckverdichterstufen
* Jumlah Hochdruckturbinenstufen
* Jumlah Niederdruckturbinenstufen
* Wave nomor
* Laju aliran udara (kg / s)
* Engine Length
* Engine diameter
* Dry
* Shear
* Bypass
* Rasio kompresi kompresor
* Konsumsi bahan bakar spesifik (kg / KNH)

Aliran tunggal mesin jet (turbojet)
Komponen generasi pertama turbojet dengan kompresor sentrifugal

The turbojet adalah bentuk yang paling sederhana dari sebuah mesin sinar gelombang. Ini terdiri dari turbin gas dalam gas buang hanya digunakan sebagai media mengemudi. Mesin biasanya hanya memiliki gelombang melalui kompresor dan turbin yang terhubung. Total aliran gas melewati ruang pembakaran. Karena tingginya kecepatan keluar mengemudi media, itu harus didorong pada kecepatan lebih rendah dari kendaraan (kebanyakan pesawat), satu per hari standar, efisiensi rendah dan menghasilkan tingkat kebisingan yang tinggi. Terutama di bawah kecepatan suara, konsumsi bahan bakar spesifik yang tinggi, sehingga mesin ini dari alasan-alasan ekonomi dan ekologi tidak lagi digunakan. Mesin ini sangat kompak dan relatif mudah pemeliharaan. Waktu operasi mereka terutama dalam tahun-tahun setelah Perang Dunia II sampai pertengahan 1960-an, adalah baik dalam kedua penerbangan sipil dan militer, dengan turbojet bisa bertahan lebih lama di militer aplikasi, dan masih digunakan sampai sekarang untuk jenis pesawat yang berbeda ( sebagai contoh: F-4 Phantom, MiG-21).
Mesin jet turbofan (turbo fan, mantel aliran, mesin bypass)
Dari mesin turbofan CFM56 CFM International.

turbofan

Triebwerksart sekarang ini bentuk umum dari mesin jet. Hampir semua hari ini diproduksi turbin jet pesawat akan dilengkapi dengan turbo fan.

Mesin turbofan ditandai di sini oleh sekurang-kurangnya dua jack shaft dan dari tahap pertama yang lebih besar kompresor, yang digerakkan oleh turbin sendiri . Di belakang dia, aliran udara ini dibagi menjadi aliran udara dalam, yang memasuki turbin gas nyata, dan aliran udara luar keluar melewati turbin. Biasa karakteristik teknis rasio bypass turbofan, rasio jumlah udara yang mengalir melewati di luar didorong oleh kipas angin (blower ), dengan jumlah udara yang mengalir melalui turbin gas.

Sebuah turbofan menawarkan beberapa keunggulan dibandingkan dengan turbojet:

* Meningkatkan efisiensi dari mesin dengan kecepatan rata-rata yang lebih rendah dari jet mengemudi udara dan dengan demikian konsumsi bahan bakar yang lebih rendah.
* Pengurangan kebisingan yang dihasilkan oleh panas, cepat dan sangat keras akan Turbinengase sekitarnya basah oleh aliran gas dingin dan tenang dari tahap pertama.

pada masa kini menggunakan aerodinamis sehingga menyeret dengan diameter yang besar dan dengan demikian menurut mesin berbadan lebar pesawat selama penerbangan supersonik tidak terlalu tinggi, Turbofantriebwerke relatif low-pass ratio, yaitu jumlah udara yang didistribusikan di ruang pembakaran, dengan jumlah udara yang melewati ruang pembakaran adalah (sampai sekitar 1,5) dan kebisingan yang relatif rendah dibandingkan Turbojettriebwerken. Pada sektor sipil dan dalam pesawat angkut yang memiliki mesin dengan rasio bypass sekitar 9:1, yaitu sekunder (dingin) untuk primer (panas) udara, digunakan.
Turbin baling-baling (turboprop)

turboprop

Suatu kasus khusus adalah drive yang airscrew (baling-baling) melalui turbin. Jenis drive disebut turboprop. Turbin gas telah ini, setidaknya dua gelombang. Baling-baling digerakkan oleh penurunan gigi dari drive turbin. Pesawat turboprop pertama sudah muncul di akhir 1940-an didasarkan pada mesin turbo jet. Khusus untuk perjalanan pendek dan pada ketinggian menengah adalah yang paling ekonomis mesin pesawat turboprop. Emisi akustik didominasi oleh baling-baling dan baling-baling kecil dengan bilah bilangan Mach yang rendah. Suara yang dipancarkan oleh jet relatif rendah, karena kecepatan knalpot jet sangat dikurangi melalui drive turbin. Gas buang aliran, hanya berkontribusi pada tingkat yang relatif kecil ke mengemudi, tetapi dimasukkan dalam perhitungan kinerja untuk kinerja perbandingan gelombang. Dibandingkan dengan reciprocating mesin, turbin dicirikan oleh kerapatan daya tinggi dan layanan panjang interval. Sebuah turbin sejenis juga digunakan dalam helikopter.

Untuk mengurangi konsumsi bahan bakar pesawat, penggunaan baling-baling turbin akan dibahas pada Flugmachzahlen lebih tinggi. Untuk membatasi kerugian yang dihasilkan oleh baling-baling dari twist untuk datang dalam kasus ini hanya kontra-rotating baling-baling yang bersangkutan, baik melalui roda gigi planet atau didorong oleh dua counter-rotating tekanan rendah turbin. Emisi akustik propulsi adalah subjek penelitian dan sangat penting untuk keberhasilan komersial drive baling-baling akan Flugmachzahlen tinggi.

RAMJAET

Dalam Ramjet mesin, udara dipasok ke ruang pembakaran tidak digerakkan oleh mekanis bergerak (misalnya aksial atau terkompresi) kompresor sentrifugal, tetapi dengan memanfaatkan tekanan dinamis. Mesin Ramjet ditandai oleh kesederhanaan maksimum, karena mereka memerlukan hampir tidak dapat bergerak. Kekurangan utama adalah bahwa mereka tidak dapat menghasilkan dorongan. Sebuah Ramjet dapat beroperasi hanya setelah itu kemudian dibawa ke kecepatan yang dibangun untuk operasi yang cukup tekanan balik. Dalam kelompok mesin Ramjet masih dapat membedakan antara Ramjet atau scramjet (Supersonic Pembakaran Ramjet) mesin. Dalam terakhir, udara yang masuk cadangan, bahkan setelah kompresi di ruang pembakaran dan kecepatan supersonik (supersonik pembakaran – Supersonic Combustion).

Sementara prinsip dipatenkan sebelum Perang Dunia Pertama, dibutuhkan waktu lebih dari 30 tahun,  sampai Ramjet pertama. Selama Dunia Kedua Perang, pengembangan teknologi ini di Jerman telah didorong, sebuah spesimen eksperimental diuji dalam sebuah Dornier Do 217 dalam penerbangan. Pada tahun 1950-an, percobaan serupa dilakukan terutama di Perancis. Persidangan memuncak di dalam mobil tes Nord Aviation N 1500 Griffon, tetapi pada akhirnya mereka gagal karena non Adaptee Ramjet. Mesin Ramjet saat ini digunakan oleh luas dan udara supersonik tanpa awak kendaraan. Mereka bersaing dengan mesin roket.

Dalam scramjet, drive X run-43A, suatu teknik yang dikembangkan oleh NASA pesawat hipersonik. Tanggal 16 November 2004 mencapai rudal sementara hanya di bawah 10 detik untuk sepuluh kali kecepatan suara, yang mencapai tertinggi yang pernah dengan kecepatan mesin.
Nadi atau Verpuffungsstrahltriebwerk

Nadi atau Verpuffungsstrahltriebwerke yang selesai, dibandingkan dengan mesin turbojet juga relatif mudah digunakan. Tidak seperti jet lain mesin, pembakaran berjalan secara berkala. Mesin yang paling umum yang ada di bagian depan (udara masuk), sebuah perangkat katup (bergetar katup) untuk mengatur udara, ruang pembakaran dan di belakangnya sebuah area relaksasi di mana Anda dapat menenangkan gas panas.

Dalam ruang pembakaran dari mesin adalah udara, disuntikkan ke dalam bahan bakar. Setelah itu, udara campuran bahan bakar dinyalakan. Ada deflagration. Melalui perluasan dan tekanan yang dihasilkan untuk menutup tutup katup, gas pembakaran dapat melarikan diri hanya menghasilkan dorongan ke belakang dan ke depan. Setelah gas yang santai, tidak angin melalui inersia dari gas yang mengalir dalam tabung untuk torsi kekosongan dalam ruang pembakaran, dimana katup tutup terbuka lagi. Hal ini memungkinkan udara segar dapat mengikuti. Setelah suntikan lain membakar campuran bahan bakar dengan gas panas sisa residu di ruang pembakaran. Urutan ini diulang secara berkala. Sistem menyediakan resonator Helmholtz dar. Desain ini juga memberikan dorongan berdiri.

Sedangkan untuk mesin Ramjet dan aplikasi spektrum Pulsstrahltriebwerke terbatas. Yang paling terkenal perwakilan dari teknologi mesin ini selama Perang Dunia Kedua adalah Argo Seperti mesin 014 dari Fieseler Fi 103 (lebih dikenal sebagai “senjata pembalasan V1). Ini juga datang dengan Messerschmitt Me 328b, sebuah prototipe untuk seorang pejuang dari tahun 1943, yang digunakan.

Saat ini Verpuffungsstrahltriebwerk di udara tidak lagi digunakan. Kerugian termasuk volume besar (dengan tekanan suara sampai 140 dB), yang dihasilkan oleh pemutusan  periodik, geser yang relatif rendah dibandingkan dengan konsumsi bahan bakar dan panas yang luar biasa dari mesin (~ 1.000 ° C). Hanya yang lebih kecil skala, masih digunakan pada model pesawat terbang.
Sejarah
Permulaan

Baling-baling pesawat mencapai kecepatan maksimum 700 km / jam, yang dapat ditingkatkan oleh baling-baling yang dapat disesuaikan dan teknik yang berbeda untuk meningkatkan kinerja mesin sedikit. Namun, tujuannya adalah untuk membangun pesawat yang lebih cepat dari 800 km / jam untuk terbang, tidak dapat diwujudkan tanpa mengembangkan teknologi propulsi baru. Awal diakui sebagai solusi terbaik dapat diterapkan gaya Jet hanya ketika mereka sudah cukup pengetahuan dalam bidang aerodinamika, termodinamika dan metalurgi.

Pertama yang dikembangkan secara swadaya turbin gas berjalan Aegidius Elling dari Norwegia sudah pada tahun 1903.

Victor de Karavodine kemudian berkembang di 1906, dasar-dasar Verpuffungsstrahltriebwerks. Georges Marconnet melanda di tahun 1909, sebelum Triebwerksart ini sebagai mesin jet untuk penerbangan aplikasi. Terlepas dari semua ini adalah mesin turbojet pertama desain yang bertenaga, di samping rudal, pesawat terbang.

Sebuah cabang baris untuk produksi mesin jet adalah desain hibrida di mana kompresi dilakukan oleh sumber energi eksternal. Dalam sistem semacam ini (Thermojet Secondo Campini), adalah  yang diaktifkan oleh mesin bensin konvensional, bercampur dengan bahan bakar dan kemudian dibakar untuk menghasilkan daya dorong. Ada tiga spesimen jenis ini, dan bahwa Coanda Henri Coanda-1910, yang kemudian dikembangkan lebih Campini Caproni CC.2 dan Jepang Tsu-11-drive itu untuk pesawat-pesawat kamikaze Pesawat Ohka dijadwalkan akhir Perang Dunia II. Tak satu pun dari drive ini berhasil, maka akhirnya CC.2 ternyata lebih lambat dari pesawat konvensional dengan mesin yang sama.
Pengembangan mesin oleh Frank Whittle
Frank Whittle

Orang Inggris Frank Whittle yang diajukan pada awal 1928 berbagai usulan untuk pembangunan mesin jet. Ia memikirkan suatu sistem propulsi yang akan tampil pada ketinggian 35.000 m pekerjaannya, tapi tidak bisa memenangkan pasangan.

Kunci yang dapat digunakan mesin jet adalah turbin gas, di mana energi datang untuk meninggalkan  kompresor dari turbin itu sendiri. Pekerjaan pada desain terpadu seperti di Inggris mulai 1930 Whittle mengajukan paten untuk seperti drive yang sesuai, yang dikenal 1932 Mesin-nya punya satu tahap turbin, mengendarai kompresor sentrifugal.

1935 Rolf Dudley Williams mendirikan perusahaan Power Jets Ltd. Whittle dan duduk sebagai koki pembangunan. Whittle membangun sebuah mesin turbin gas, jenis U, tes pertama berjalan pada tanggal 12 April 1937 dilakukan dan menunjukkan hasil yang baik. Kementerian Koordinasi Pertahanan (War Department), kemudian membuat dengan uang yang tersedia, dan mulai pengembangan jenis W.1 angkasa. Gloster Aircraft Company yang ditugaskan untuk memproduksi pesawat yang cocok. Jadi, yang pertama adalah pada tanggal 15 Pesawat terbang eksperimental Mei 1941 e 28/39.
Pengembangan mesin Kenneth Patchen

Terlepas dari Whittles Bekerja Dari Kenneth Patchen 1935 di Jerman, karyanya pada mesin yang sama. Ohain berpaling untuk Ernst Heinkel, yang segera mengenali manfaat dari konsep drive baru. Ohain bekerja sama dengan majikannya mekanik, Max Hahn, departemen baru dalam perusahaan Heinkel.

Drive pertama – Heinkel HES 1 – sudah berjalan 1937 Tidak seperti Ohain Whittle mulanya digunakan sebagai bahan bakar hidrogen, yang disebabkan keberhasilan awal. Desain berikut yang mencapai puncaknya di Heinkel HES 3 dengan 550 kp (sekitar 5,4 kN), yang dibangun ke dirancang khusus Heinkel 178 Setelah mengesankan pembangunan singkat waktu, prototipe ini telah terbang pada Agustus 1939 sebagai pesawat jet pertama di dunia. Sebagai mesin jet pertama dalam serial ini kemudian menghasilkan JUMO 004 pada tahun 1942, yang antara lain, di kembar Messerschmitt Me 262 digunakan.
Perkembangan militer selama Perang Dunia II
Salah satu mesin pesawat jet pertama: para Junkers JUMO 004
Arado Ar 234B Blitz – Salah satu pelaku bom pertama dengan mesin jet.

Mesin turbojet Jerman semua dilengkapi dengan kompresor aliran aksial dan dengan demikian memiliki diameter lebih kecil daripada kompresor sentrifugal Inggris. Garis utama pembangunan adalah JUMO Junkers 004, yang dengan sekitar 4.750 unit di Messerschmitt Me 262 dan 234 Ar Arado digunakan. Kemudian produksi-siap dan hanya diproduksi 750 buah BMW 003 digunakan dalam Heinkel Dia Arado Ar 162 dan 234

Prioritas pembangunan garis Jerman adalah peningkatan kecepatan, konsumsi bahan bakar, berat dan stabilitas perlu ditingkatkan dalam proses pembangunan. Setelah tahun 1941 itu diperlukan untuk mencapai kinerja baru merek sebesar 800 kgf (sekitar 7,8 kN) untuk. Itu tidak segera digunakan bensin, tapi bahan bakar diesel, yang lebih mudah untuk mendapatkan dan memiliki titik didih yang lebih tinggi. Sekarang perlu, bagaimanapun, sistem pembakaran yang dimodifikasi.

Pada akhir perang, sekitar 6.700 jenis mesin, BMW 003 dan 004 JUMO diproduksi, yang masih mencapai perbaikan dalam kinerja, yang kemudian di sekitar 900 kgf (kN adalah sekitar 8.8). 011 HES yang Heinkel mesin lari ketika perang berakhir dengan kp 1300 (sekitar 12,7 kN) dan Turbojettriebwerk terkuat dunia. Heinkel BMW dan juga mesin turboprop pertama dalam pembangunan.
Rolls-Royce Derwent

Berdasarkan mesin W.1 dikembangkan di Britania, Rolls-Royce Welland, yang mutasi tentang kN 7:56 dorong. Mesin ini awalnya digunakan dalam Gloster Meteor. Variasi lebih lanjut adalah Rolls-Royce uprated Derwent, juga digunakan dalam Meteor. Kedua mesin merupakan satu-satunya di pihak Inggris, yang digunakan untuk pesawat tempur. Pada konsep ini – kompresor sentrifugal, turbin aksial ruang pembakaran dan tabung – meletakkan seluruh garis perkembangan teknologi mesin jet Inggris pada awal 1950-an.

Operasional pertama mesin jet AS adalah General Electric J31, yang juga memiliki kompresor radial dan aksial turbin dan Bell P-59 yang digunakan. Yang jauh lebih kuat J33 Allison didasarkan pada de Havilland Goblin. Itu digunakan dalam Lockheed P-80 dan datang untuk digunakan dalam Dunia Kedua Perang, pada kenyataannya terlambat.

Di Uni Soviet dan di Jepang selama Perang Dunia II tidak menemukan perkembangan yang signifikan terjadi dalam mesin jet.

Pembangunan militer
Mesin tempur dari 1970-an, Volvo RM8B turbofan, antara lain digunakan dalam Viggen Saab.

Pengetahuan dibentuk dengan dasar untuk perkembangan lebih lanjut dalam aliansi militer dari Pakta Warsawa dan NATO. Tujuan dari perkembangan pertama adalah ukuran kinerja tanpa perlu diubah. Yang dengan cepat mengarah pada pengembangan Nachbrennertriebwerke, yang membawa sedikit ekstra berat adalah perbaikan kinerja yang signifikan. Namun hal ini dicapai dengan mengorbankan konsumsi bahan bakar. Khas perwakilan di tahun 1950-an berada di barat, General Electric J79, di timur, yang Tumanski R-11. Kedua mesin memungkinkan kemajuan dalam rentang kecepatan hingga Mach 2 Masalah teknis sebagian besar diselesaikan. Itu adalah dorongan terhadap Mach 3, pada pertengahan 1960-an disebut untuk pengembangan lebih lanjut. Di Uni Soviet ini dikembangkan Tumanski R-31 dan U. S. Pratt & Whitney J58, yang dioperasikan karena beban termal pada kecepatan tersebut dengan bahan bakar khusus (JP-7).

Dengan berakhirnya lomba untuk kecepatan lebih tinggi dan ketinggian yang mengubah persyaratan untuk mesin. Sekarang diperlukan daya tinggi dengan konsumsi rendah, kemampuan akselerasi yang sangat baik dan kemampuan supersonik. Hal ini menyebabkan pengenalan turbofan di sektor militer, seperti Pratt & Whitney F100 atau Tumanski R-33. Untuk menutupi berbagai kecepatan untuk dapat, sebagian pasokan udara sangat rumit bahkan untuk mesin sederhana untuk digunakan. Secara keseluruhan, mesin yang lebih kuat untuk memberikan pilot pesawat tempur kesempatan yang baik dalam pertempuran udara tanpa kemungkinan menggunakan persenjataan rudal.
Pembangunan sipil

Sipil pertama pesawat dengan mesin jet adalah Vickers Viking, yang telah secara tentatif dipasang dengan dua Rolls-Royce Nene dari baling-baling untuk mesin jet. Ia lulus pada 6 Pertama April 1948 penerbangan, dan menunjukkan penerapan utama drive ini dalam bentuk penerbangan sipil.

Pertama digunakan dalam tipe militer telah diadaptasi dan digunakan dalam penerbangan sipil. Dengan demikian, seri pertama pesawat jet, adalah de Havilland Comet “, dengan de Havilland Ghost mesin dipasang ke pesawat tempur di de Havilland DH 112″ Venom ditemukan “digunakan. Comet berada di penumpang karena cepat dan bebas getaran penerbangan awalnya diterima dengan sangat baik. Melalui serangkaian kemalangan komet misterius pesawat (tapi tidak dengan mesin baru yang harus dilakukan) tetapi pertengahan 1950-an ada yang cukup skeptis oleh penumpang dan pesawat jet maskapai penerbangan dari dan ke sebuah stagnasi dalam pengembangan mesin jet sipil. Satu pilihan turbo prop pesawat, mesin dan jadi ini membuat kemajuan yang baik dalam pembangunan. Dia juga hampir sama sekali tanpa masalah. Mesin fase perkembangan ini, seperti Rolls-Royce Dart, masih sebagian besar berasal dari apa yang telah Turbojettriebwerken generasi pertama.

Uni Soviet bekerja secara paralel di kedua jenis mesin. Sebelumnya turboprop paling kuat, yang telah Kuznetsov NK-12, sebenarnya untuk Tupolev Tu-95 yang dikembangkan tak lama setelah itu di sipil Tupolev Tu-114 terbukti untuk menerapkan dan bahwa layanan yang berkisar dari turbo jet dan pesawat turboprop tidak jauh terpisah, dengan keuntungan dalam kecepatan turbojet dan manfaat dari konsumsi dalam turboprop.

The Mikulin AM-3 pada tahun 1955 Tupolev Tu-104 ini diterapkan  sebagai turunan dari mesin  militer , seperti Pratt & Whitney JT3, yang notabene adalah militer Pratt & Whitney J57. 1954, turbofan pertama yang diperkenalkan, Rolls-Royce Conway, yang itu, seperti Pratt & Whitney JT3D turunan satu Turbojettriebwerks dan hanya menunjukkan yang relatif low-pass ratio. Pertama yang khusus dirancang untuk pasar sipil mesin jet diperkenalkan pada tahun 1960, Soviet Soloviev D-20, drive yang sama membuka jarak pendek, seperti menunjukkan dibandingkan dengan turbojet pada kecepatan rendah dan konsumsi yang dapat diterima.

The turbofan menegaskan itu sendiri dengan cepat. Yang pertengahan 1960-an yang terjual hampir tidak ada warga sipil turbojet digunakan lebih. Jet lebih kecil seperti General Electric CJ-610 adalah untuk jet bisnis, seperti Learjet, seperti menyerukan pada awal tahun 1960 dan dibawa ke pasar sebagai turbofan baru dengan rasio bypass tinggi untuk peralatan berbadan lebar, seperti McDonnell Douglas DC — 10 atau Boeing 747 Wakil khas periode ini adalah Rolls-Royce RB211, General Electric CF6 atau Pratt & Whitney JT9D. Uni Soviet telah hilang pada saat ini berhubungan dengan turbo penggemar sesuatu. Lebih jauh perkembangan, tetapi tampaknya juga pasar sipil dalam arah transportasi supersonik show, dan sehingga mereka dikembangkan di Eropa, Rolls-Royce Olympus 593, sebuah versi sipil untuk Nachbrennertriebwerks militer Concorde dan Soviet Kuznetsov NK-144, berdasarkan militer Kuznetsov NK-22 itu didasarkan, untuk Tupolev Tu-144.

Krisis minyak pertama dan kenaikan biaya bahan peledak yang berkaitan dengan energi dipaksa menjadi memikirkan kembali. Sejak itu waktu, efisiensi mesin dalam perkembangan baru berdiri di latar depan. CFM 56 yang merupakan wakil dari periode ini. Dengan mesin ini adalah untuk retrofit pesawat turbojetgetriebene seperti Douglas DC-8 atau Boeing 707 dan menawarkan hal itu memungkinkan sebagian digunakan kembali relatif muda ini mesin. Pada saat yang sama kebisingan adalah tema sentral. Sekali lagi, Namun, mesin modern dibantu perkembangan.
Saat ini pembangunan sipil
Generasi terbaru mesin: General Electric GE90.

Kecenderungan pengembangan masih menunjuk ke lebih ekonomis, efisien dan ramah lingkungan mesin. Pada dasarnya, pembangunan ditujukan untuk mesin jet sipil untuk kerapatan yang lebih tinggi, suhu pembakaran yang lebih tinggi, lebih tinggi rasio bypass, keandalan yang lebih besar dan lebih panjang mesin hidup.

Saat mesin jenis, General Electric GE90, Pratt & Whitney PW4000 atau Rolls-Royce Trent 800 mengkonsumsi relatif sebesar 45% dibandingkan dengan generasi pertama turbojet mengurangi konsumsi bahan bakar spesifik. Mesin mencapai diameter agregat ini hingga 3,5 meter, dengan tekanan dari sekitar 500 kN (GE90-115B).

Kecenderungan saat ini juga ada dalam arah yang generasi berikutnya mesin jet pengurangan peralatan untuk kipas angin/blower (diarahkan) bisa mendapatkan. Keuntungan adalah bahwa tekanan rendah turbin dapat dioperasikan pada kecepatan yang lebih tinggi, yang menjanjikan efisiensi yang lebih baik. Selain itu, kemungkinan kipas angin baling beban dan kecepatan mesin harus disesuaikan. Secara keseluruhan, pendekatan kipas angin baling-baling sebagai enkapsulasi  menyalurkan Fan. Langkah lain oleh CRISP (Inggris: counter-rotating terpadu terselubung Propfan) teknologi, duduk dengan dua disesuaikan, counter-rotating baling-baling seperti kipas . Mesin ini, seperti NK-93, dicapai pada dimensi eksternal yang dapat diterima telah memiliki rasio bypass 16.6.

Multi-tahap pembakaran menunjukkan perilaku yang menguntungkan untuk NOx (hingga 40% lebih sedikit nitrogen oksida), yang dengan nilai-nilai CO tetapi pada batas atas dan menunjukkan peningkatan konsumsi  sia sia. Melalui multi-tahap pembakaran, suhu maksimum akan berkurang dalam ruang pembakaran, yang terutama bertanggung jawab untuk pembentukan NOx adalah

Cara lain untuk meningkatkan efisiensi, penggunaan Abgaswärmeübertragers dengan intercooler. Ini akan mengurangi suhu gas buang (misalnya oleh Lanzettenkühler di dalam gas stream) dan suhu udara di depan tekanan tinggi kompresor (melalui intercooler) dan memanaskan udara sebelum ruang pembakaran.

Di samping itu, kompresor akan semakin blisk komponen proses di mana baling-baling kompresor atau turbin dan roda turbin terbuat dari satu bagian atau bergabung dengan produksi masing-masing dengan proses  gesekan. Hal ini juga memberikan keuntungan dalam efisiensi, karena komponen dapat dikenakan beban yang lebih tinggi dan memiliki massa berputar lebih rendah.

Pendekatan teknologi baru kadang-kadang kekhawatiran operator, sehingga penerbangan sebaliknya: Mereka ingin hanya menggunakan teknologi matang penuh dan mesin seperti jumlah bagian yang rendah.

Hal ini menjadi konflik yang konstan antara tujuan:

* Jumlah bagian dalam sebuah mesin,
* Efisiensi,
* Konsumsi bahan bakar,
* Exhaust Emisi
* Noise
* Berat dan
* Kemudahan pemeliharaan

Dalam periode pembangunan lima sampai delapan tahun, sulit untuk memprediksi permintaan pasar.

Pada saat ini, biaya bahan bakar akan dinilai lagi agak lebih tinggi. Dalam mencari alternatif bahan bakar, dikejar pendekatan yang berbeda: di satu Airbus A380, Qatar Airways adalah salah satu dari empat mesin untuk tujuan pengujian pada bahan bakar GTL operasi itu dikonversi  Boeing juga diuji dalam sebuah kolaborasi dengan Virgin Atlantic di satu mesin dari 747-400 penggunaan kelapa dan minyak babassu biofuel . Juga akan diselidiki untuk penggunaan energi terbarukan mesin dengan hidrogen sebagai bahan bakar. Dari teknologi turbin menghasilkan muncul mudah, berat hidrogen pada kandungan energi yang sama bahkan lebih rendah daripada minyak tanah, tetapi harus tetap didinginkan, hidrogen (-253 ° C) dan memerlukan untuk cair sendiri rendah kerapatan, volume besar. Semua penyelidikan ini masih pada tahap yang tidak dapat bahan bakar alternatif operasional dalam operasi sehari-hari biasa di tahun-tahun harapkan.

Dalam jarak pendek dapat layanan Namun, masih lebih lambat dan lebih hemat bahan bakar pesawat dengan mesin turboprop Anda dapat menggunakan mereka, karena mereka lebih baik di bawah kondisi ini. Masalah kebisingan semakin tinggi melalui penggunaan  baling-baling dengan lebih banyak dikurangi secara signifikan.
Pasar mesin

Umumnya fokus pasar penyedia dan datang aliansi global di pasar mesin. Contoh adalah merger antara General Electric dan Pratt & Whitney Engine Alliance disebut joint venture untuk pengembangan dan pembangunan mesin GP7200 . Dalam bidang kerjasama militer atas dasar proyek multinasional sering dipaksakan oleh kepentingan yang berkaitan dengan pekerjaan nasional. Sebagai contoh, mendirikan Industria de Turbo Propulsores (Spanyol)), MTU Aero Engines (Jerman, Rolls-Royce (Inggris) dan Snecma moteurs (Perancis) untuk pengembangan mesin A400M EPI khusus Europrop International GmbH [6].

About these ads

Responses

  1. makasih bro..ada nambah referensi dikit. aku baru bikin jet mini tuk standfly ku.. kemarin uji coba meledak kena kakiku.. sekarang udah terbaring 6 hari di rumah sakit ni.. hik

    • turut sedih ane gan tapi seorang ilmuan yang jenius seperti kamu saya ajungkan jempol empat biar semangat lagi terus uji coba jangan berhenti buat coret2 ok

  2. bupka’s online menyediakan buku terpakai (used books) berkualitas dan asli original dengan harga miring,banyak buku teknik. silahkan kunjungi

    http://bupka.wordpress.com

  3. gak gan dulu sih pake tapi malah buyar semua tuh sedikit aku bsa nerjemahin maklum orang bodoh lagi iseng maaf ya kalo terjeman hanya agak kacau harap maklum dan klo nulis sering kurang huruf dan angka hihihi :)


Berikan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s

Kategori

Ikuti

Get every new post delivered to your Inbox.

%d blogger menyukai ini: