Устройство самолета
Первые самолет был создан братьями Уилбер и Орвилл Райт.
Его конструкция была максимально примитивна,это был биплан схемы утка.
(Биплан-тандем — «утка» с близкорасположенным передним крылом — схема,
в которой основное крыло расположено в зоне скоса потока от переднего
горизонтального оперения (ПГО).
По такой схеме в наше время сбалансированы Saab JAS 39 Gripen и МиГ 1.44.
Также различные разновидности схемы
«утка» используются для многих управляемых ракет.) c одним двигателем "flyer-1"
мощностью 12 л.с. его максимальная подьемная масса была всего
350 килограмм.Данный пример был приведен для того что бы было понятно
насколько сильно изменилась конструкция самолета с начала XX века.
Современные пассажирские самолёты проектируются в большинстве случаев по схеме двухдвигательного низкоплана
с двигателями в мотогондолах под крылом. Основоположник такой конструкции — Airbus A300 (первый полёт в 1972 году).
Двухдвигательные самолёты легче в обслуживании и надёжнее, современные двигатели обеспечивают тягу около 20 000 кгс.
Как устроен авиационный двигатель
Турбовентиляторный двухконтурный двигатель(ТРДД) - это одно из самых сложных устройств в самолете, обеспечивающее тягу, необходимую для
поднятия его в воздух.Даннный тип двигателя называется турбовентиляторным по причине присутствия в нем вентилятора, нагнетающего огромное
количество на компрессор. Компрессор необходим для увеличения температуры и давления воздуха перед камерой сгорания. Проходя через его лопасти
воздух повышает свою температуру с около 10°с до 450°с и давление с 0.75 bar до 35 bar. Камера сгорания необходима для поддержания постоянного горения
топлива, смешивая топливо с горячим воздухом камера сгорания подает на турбину горячий газ. Турбина - часть ТРДД пропускающая через себя горячий
газ создавая на выходе из сопла реактивную тягу.Из за особого аэродинамического профиля лопастей турбина непрерывно вращается под действием горячего газа.
Благодаря размещению на одной оси с вентилятором и компрессором она вращает их завершая цикл преобразования холодного воздуха в реактивную тягу.
В современных двухконтурных двигателях существует два контура - холодный контур в нем стоит турбина низкого давления (ТНД) и горячий с тубиной высокого давления(ТВД).
ТВД отвечает за изначальную раскрутку двигателя и поддержания реактивной тяги, а ТНД за эффективное распределения энергии остаточного давления. Именно
она в основном обеспечивает раскрутку вентилятора и компрессора после подачи на нее газа из компрессора.
Так же на современных европейских и американских моделях авиалайнеров стоит система Twin turbo. Twin turbo - система при которой в двигателе установлено два вала
и у каждой из двух турбин свой компрессор. У ТНД - КНД и у ТВД - КВД соответственно. Эта система предназначена для повышения КПД двигателя с меньшим расходом
топлива и большей скорости. Данная система практически убирает турбояму. Турбояма - это задержка в реакции ТРДД на действия РУД (рычаги управления тягой), обусловленная
инерцией турбины и выражающейся в падении тяги на несколько секунд.
Старт турбовентиляторного двухконтурного двигателя.
Чтобы запустить ТРДД необходимо раскрутитьвал компрессора. Так как самолет находится на земле раскрутка вала происходит с помощью ВСУ(вспомогательная силовая установка). ВСУ - установка
в хвостовой части самолета работающая от земного генератора и обеспечиванющее запуск двигателей самолета путем засасывания воздуха вокруг себя и
подачи его пож давлением на вал компрессора. Что бы запустить двигатель необходимо что бы вал компрессора раскрутился до достаточных оборотов,
при совершении этого условия автоматика включает подачу топлива в турбину для воспламенения смеси и превращая ее в горячий газ подаваемый на турбину. Турбина
начинает раскручиватся и двигатель переходит в режим самоподдержания. В современных самолетах процессом запуска двигателя управляет FADEC (Full Authority Digital Engine Control) — это система
с компьютерным управлением, включающая электронный контроллер двигателя (EEC)
или блок управления двигателем (ECU), которая оптимизирует производительность, эффективность и безопасность двигателя в современных самолетах без
необходимости ручного управления. Она вместо пилота отслеживает параметры плотности воздуха и его температуры снимая с него лишнюю нагрузку.
При отказе системе FADEC двигатели прекращают запуск и останавливаются, для предотвращения подобных случаев в системе FADEC предусмотренно двухканальное
резервирование, делающее ее выход из строя маловероятным и практически невозможным.
Система двухканального резервирования в FADEC была сделана скорее для комерческой выгоды авиакомпаний, поскольку простойка самолета в авиапарке аэропорта
с невозможностью запустить двигатели до отладки FADEC стоила бы им немалых денег.
