Βρέθηκε σχεδιαστικό ελάττωμα στον μεγαλύτερο κινητήρα αεροσκαφών στον κόσμο. Κινητήρας turbofan GE90

Κινητήρας GE9X σε ιπτάμενο εργαστήριο Boeing 747-400

Κατά τη διάρκεια δοκιμών σε πάγκο του μεγαλύτερου κινητήρα αεροσκαφών στον κόσμο, του GE9X, ειδικοί της αμερικανικής εταιρείας GE Aviation ανακάλυψαν ότι κατά τη λειτουργία, ορισμένα από τα στοιχεία στάτορά του αντιμετωπίζουν αυξημένα φορτία. Σύμφωνα με την Aviation Week, αυτά τα αυξημένα φορτία είναι αποτέλεσμα ενός μικρού σχεδιαστικού λανθασμένου υπολογισμού, ο οποίος, ωστόσο, είναι σχετικά εύκολο να αφαιρεθεί στο στάδιο ανάπτυξης του σταθμού παραγωγής ενέργειας. Λόγω ενός λανθασμένου υπολογισμού που ανακαλύφθηκε, η έναρξη των δοκιμών πτήσης του GE9X έπρεπε να αναβληθεί για κάποιο χρονικό διάστημα.

Η GE Aviation αναπτύσσει το GE9X από το 2012. Η διάμετρος του ανεμιστήρα αυτού του κινητήρα είναι 3,4 μέτρα και η διάμετρος της εισαγωγής αέρα του είναι 4,5 μέτρα. Για σύγκριση, η διάμετρος του GE9X είναι μόνο 20 εκατοστά μικρότερη από τη διάμετρο της ατράκτου του αεροσκάφους Boeing 767 και 76 εκατοστά μεγαλύτερη από τη διάμετρο της ατράκτου του αεροσκάφους Boeing 737. Η νέα μονάδα παραγωγής ενέργειας μπορεί να αναπτύξει ώση έως και 470 κιλονεύτονα. Το GE9X έχει εξαιρετικά υψηλή αναλογία παράκαμψης 10:1. Αυτός ο δείκτης επιτρέπει στον κινητήρα να διατηρεί υψηλή ισχύ ενώ καταναλώνει σημαντικά λιγότερο καύσιμο σε σύγκριση με άλλους κινητήρες.

Ο νέος κινητήρας θα εγκατασταθεί σε επιβατικά αεροσκάφη Boeing 777X, το μεγαλύτερο δικινητήριο επιβατικό αεροσκάφος στον κόσμο. Το μήκος των αεροσκαφών, ανάλογα με την έκδοση, θα είναι 69,8 ή 76,7 μέτρα και το άνοιγμα των φτερών θα είναι 71,8 μέτρα. Το αεροπλάνο θα λάβει μια πτυσσόμενη πτέρυγα, χάρη στην οποία θα μπορεί να χωρέσει σε ένα τυπικό υπόστεγο αεροσκαφών. Το διπλωμένο άνοιγμα των φτερών του B777X θα είναι 64,8 μέτρα. Το μέγιστο βάρος απογείωσης του αεροσκάφους θα είναι 351,5 τόνοι. Το αεροσκάφος θα μπορεί να πετάξει σε απόσταση έως και 16,1 χιλιομέτρων.

Μέχρι σήμερα, ο κινητήρας GE9X έχει περάσει αρκετά στάδια δοκιμών και συμμετέχει σε δοκιμές πιστοποίησης από τον Μάιο του περασμένου έτους. Με βάση τα αποτελέσματα ενός από τους ελέγχους, αποδείχθηκε ότι οι βραχίονες των μοχλών που κινούν τις περιστρεφόμενες λεπίδες του στάτορα, ο οποίος βρίσκεται πίσω από τις λεπίδες του συμπιεστή GE9X 11 σταδίων και είναι υπεύθυνος για την εξομάλυνση και την κατεύθυνση του αέρα ροή, αντιμετωπίζετε φορτία κατά τη λειτουργία του κινητήρα που υπερβαίνουν τα σχεδιαστικά. Αυτό θα μπορούσε ενδεχομένως να οδηγήσει σε βλάβες. Άλλες λεπτομέρειες σχετικά με το πρόβλημα που ανακαλύφθηκε δεν αποκαλύφθηκαν.

Η GE Aviation ανακοίνωσε ότι οι ειδικοί κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι είναι απαραίτητο να αντικατασταθούν οι βραχίονες κίνησης στάτορα. Ενώ κατασκευάζονται νέοι μοχλοί, οι ειδικοί σκοπεύουν να αποφασίσουν εάν είναι δυνατόν ένας κινητήρας με τέτοια υπάρχοντα στοιχεία να ξεκινήσει πτητικές δοκιμές. Η αμερικανική εταιρεία σημείωσε επίσης ότι ο λανθασμένος υπολογισμός που ανακαλύφθηκε δεν θα επηρεάσει τον χρόνο δοκιμής του αεροσκάφους Boeing 777X, η πρώτη πτήση του οποίου έχει προγραμματιστεί για τον Φεβρουάριο του 2019. Η ολοκλήρωση της πιστοποίησης του συστήματος μετάδοσης κίνησης πιθανότατα δεν θα προχωρήσει ούτε. έχει προγραμματιστεί για τις αρχές του 2019.

Μόλις ξεκινήσει η σειριακή παραγωγή, το GE9X θα ενταχθεί στην οικογένεια κινητήρων αεριωθούμενου αεριοστροβίλου GE90. Στις αρχές του περασμένου έτους, έγινε γνωστό ότι η General Electric είχε αναπτύξει μια ισχυρή μονάδα παραγωγής ενέργειας αεριοστροβίλου βασισμένη στον κινητήρα GE90-115B που παράγεται στο εμπόριο. Το εργοστάσιο παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας που χρησιμοποιήθηκε για τη δημιουργία του εργοστασίου είναι ακόμα ο μεγαλύτερος σειριακός κινητήρας αεροσκαφών στον κόσμο, με διάμετρο ανεμιστήρα 3,3 μέτρα.

Ο νέος σταθμός παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας αεριοστροβίλου ονομάστηκε LM9000. Η ηλεκτρική του χωρητικότητα είναι 65 μεγαβάτ. Ο σταθμός μπορεί να παρέχει ηλεκτρική ενέργεια σε έως και 6,5 χιλιάδες σπίτια. Μετά την εκτόξευση, ο σταθμός μπορεί να φτάσει σε πλήρη ισχύ λειτουργίας μέσα σε δέκα λεπτά. Η GE σχεδίασε μια νέα μονάδα παραγωγής ενέργειας για την παροχή ηλεκτρικής ενέργειας σε μονάδες υγροποιημένου φυσικού αερίου. φυσικό αέριο. Η εταιρεία αποφάσισε να χρησιμοποιήσει έναν σειριακό κινητήρα turbofan ως μέρος του σταθμού παραγωγής ενέργειας, επειδή αυτό της επιτρέπει να μειώσει σημαντικά το κόστος του.

Βασίλι Σίτσεφ

Οι κινητήρες Toyota 1G-GE αντικατέστησαν την έκδοση GEU της ίδιας σειράς. Ταυτόχρονα, η εταιρεία υποβάθμισε τη μονάδα ισχύος, την έκανε πιο αξιόπιστη και αύξησε τη διάρκεια ζωής της. Η μονάδα ισχύος διακρίθηκε από έναν αρκετά αξιόπιστο σχεδιασμό και τους βέλτιστους δείκτες ισχύος για τον όγκο της.

Πρόκειται για μια 6κύλινδρη μονάδα που πρωτοεμφανίστηκε το 1988 και ήδη το 1993 έδωσε τη θέση της σε πιο σύγχρονους και ελαφρύτερους κινητήρες. Το μπλοκ κυλίνδρων από χυτοσίδηρο ζύγιζε αρκετά, αλλά ταυτόχρονα απέδειξε την αξιοπιστία και την καλή συντήρηση που ήταν παραδοσιακά για εκείνη την εποχή.

Τεχνικά χαρακτηριστικά του κινητήρα Toyota 1G-GE

ΠΡΟΣΟΧΗ! Βρήκε έναν εντελώς απλό τρόπο μείωσης της κατανάλωσης καυσίμου! Δεν με πιστεύεις; Ένας μηχανικός αυτοκινήτων με 15 χρόνια εμπειρίας επίσης δεν πίστευε μέχρι που το δοκίμασε. Και τώρα εξοικονομεί 35.000 ρούβλια το χρόνο σε βενζίνη!

Τα μεγαλύτερα πλεονεκτήματα όλων των μονάδων της σειράς, συμπεριλαμβανομένου του προγονικού τους 1G-FE, κρύβονται στο τεχνικές προδιαγραφές. Ο κινητήρας με την ονομασία GE αποδείχθηκε ένας από τους πιο επιτυχημένους στη γραμμή του, ακόμα κι αν δεν άντεξε αρκετά στη γραμμή συναρμολόγησης. Ακολουθούν τα κύρια χαρακτηριστικά του κινητήρα εσωτερικής καύσης και τα χαρακτηριστικά λειτουργίας:

Ονομασία μονάδας	1G-GE
Όγκος εργασίας	2.0
Αριθμός κυλίνδρων	6
Διάταξη κυλίνδρων	σειρά
Αριθμός βαλβίδων	24
Εξουσία	150 ίπποι στις 6200 σ.α.λ
Ροπή	186 N*m στις 5400 σ.α.λ
Καύσιμο που χρησιμοποιείται	Α-92, Α-95, Α-98
Κατανάλωση καυσίμου*
- πόλη	14 l / 100 km
- πίστα	8 l/100 km
Αναλογία συμπίεσης	9.8
Σύστημα ανεφοδιασμού	εγχυνών
Διάμετρος κυλίνδρου	75 χλστ
Διαδρομή εμβόλου	75 χλστ

*Η κατανάλωση καυσίμου εξαρτάται από το μοντέλο αυτοκινήτου στο οποίο τοποθετήθηκε αυτός ο κινητήρας. Ο κινητήρας δεν προσφέρει ιδιαίτερα οικονομική οδήγηση, ειδικά με μεμονωμένες ρυθμίσεις και αλλαγές ισχύος. Αλλά ο συντονισμός Stage 2 δίνει πρόσβαση στους 250-280 ίππους. εξουσία.

Τα κύρια προβλήματα και προβλήματα με τον κινητήρα 1G-GE

Παρά την απλή κλασική δομή και σχεδιασμό, τα προβλήματα λειτουργίας είναι δημοφιλή. Σήμερα το κύριο μειονέκτημα σταθμούς παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειαςαυτός ο τύπος είναι η ηλικία. Με μεγάλα χιλιόμετρα εμφανίζονται τα πιο δυσάρεστα προβλήματα, τα οποία είναι εξαιρετικά ακριβά και δύσκολα επισκευάζονται.


Υπάρχουν όμως και ορισμένες παιδικές ασθένειες της πρώιμης εν σειρά έξι από την Toyota:

1. Η κυλινδροκεφαλή της Yamaha προκάλεσε προβλήματα, αλλά ο κινητήρας GEU, ο προκάτοχος του 1G-GE, είναι γνωστός για πολλά προβλήματα.
2. Μίζα. Με την ηλικία, αυτή η μονάδα άρχισε να προκαλεί σοβαρή αγωνία στους ιδιοκτήτες αυτοκινήτων και από την αρχή υπήρχαν πολλά παράπονα για αυτό από τους αυτοκινητιστές.
3. Σύστημα ψεκασμού καυσίμου. Η ίδια η βαλβίδα γκαζιού λειτουργεί καλά, αλλά ο εγχυτήρας πρέπει να συντηρείται τακτικά· το σύστημά του απέχει πολύ από το ιδανικό.
4. Μεγάλη ανακαίνιση. Θα πρέπει να ψάξετε για μεγάλο χρονικό διάστημα για μπιέλες, επισκευή εμβόλων και επίσης να τρυπήσετε προσεκτικά το μπλοκ κυλίνδρων για να αποφύγετε την καταστροφή του.
5. Καταναλώστε βούτυρο. Για 1000 km, μετά από 200.000 km, αυτή η μονάδα μπορεί να καταναλώσει έως και 1 λίτρο λαδιού και αυτό θεωρείται ο εργοστασιακός κανόνας.

Η διαδικασία συντήρησης και επισκευής αυτής της μονάδας είναι αρκετά περίπλοκη. Τι κοστίζει ακριβώς η αντικατάσταση του συλλέκτη ή η αποκατάστασή του; Θα χρειαστεί να περάσετε πολύ χρόνο στο σέρβις μόνο για να αφαιρέσετε τις συσκευές για έλεγχο. Στη σειρά 1G, η Toyota προσπάθησε να δείξει όλα τα μηχανολογικά της θαύματα. Αλλά η GE σε αυτή την περίπτωση δεν είναι η χειρότερη επιλογή. Για παράδειγμα, η έκδοση 1G-FE BEAMS απαιτεί πολύ μεγαλύτερη προσοχή κατά τη διάρκεια οποιασδήποτε εργασίας επισκευής.

Σε ποια αυτοκίνητα τοποθετήθηκε αυτός ο κινητήρας;

Οι πιο στενοί συγγενείς αυτού του μοντέλου κινητήρα εγκαταστάθηκαν στην τεράστια γκάμα της εταιρείας. Αλλά για το 1G-GE η εταιρεία βρήκε μόνο τέσσερα βασικά μοντέλα. Πρόκειται για μοντέλα της Toyota όπως τα Chaser, Cresta, Crown και Mark-II 1988-1992. Όλα τα αυτοκίνητα μεσαίου μεγέθους, σεντάν. Η ισχύς και η δυναμική του κινητήρα ήταν επαρκής για αυτά τα μοντέλα, αλλά η κατανάλωση δεν ήταν ενθαρρυντική.

Υπάρχει δυνατότητα ανταλλαγής για άλλη μονάδα Toyota;

Η ανταλλαγή χωρίς αλλαγές είναι διαθέσιμη μόνο σε μία σειρά 1G. Πολλοί ιδιοκτήτες Mark-II ή Crown, που έχουν ήδη οδηγήσει την αρχική μονάδα χωρίς επισκευή, επιλέγουν το 1G-FE, το οποίο εγκαταστάθηκε σε μεγαλύτερο αριθμό μοντέλων (για παράδειγμα, στο GX-81) και είναι διαθέσιμο σήμερα κατά την αποσυναρμολόγηση τοποθεσίες και ως συμβατικές μηχανές.

Εάν έχετε την επιθυμία και το χρόνο, μπορείτε επίσης να κάνετε μια ανταλλαγή στο 1-2JZ, για παράδειγμα, καθώς και στο. Αυτοί οι κινητήρες είναι βαρύτεροι, επομένως αξίζει να το δουλέψετε σασίαυτοκίνητο, ετοιμάστε μια σειρά πρόσθετα αξεσουάρκαι ανταλλακτικά. Με μια καλή εξυπηρέτηση, η ανταλλαγή δεν θα διαρκέσει περισσότερο από 1 εργάσιμη ημέρα.

Κατά την εναλλαγή, πρέπει να δίνεται ιδιαίτερη προσοχή στις ρυθμίσεις της ECU, στα pinouts, καθώς και σε διάφορους αισθητήρες, όπως ο αισθητήρας κρούσης. Χωρίς λεπτό συντονισμό, ο κινητήρας απλά δεν θα λειτουργήσει.

Κινητήρες συμβολαίου – τιμή, αναζήτηση και ποιότητα

Σε αυτήν την ηλικιακή κατηγορία κινητήρων, είναι πολύ καλύτερο να αναζητήσετε κινητήρα σε οικιακές εγκαταστάσεις αποσυναρμολόγησης, όπου μπορείτε να επιστρέψετε τον κινητήρα ή να πραγματοποιήσετε διαγνωστικά υψηλής ποιότητας σε αυτόν κατά τη στιγμή της αγοράς. Αλλά οι συμβατικοί κινητήρες είναι επίσης διαθέσιμοι για αγορά. Συγκεκριμένα, εξακολουθούν να προμηθεύονται απευθείας από την Ιαπωνία αυτή η σειράμε αρκετά οικονομικά χιλιόμετρα. Πολλοί κινητήρες βρίσκονταν στις αποθήκες για μεγάλο χρονικό διάστημα.


Κατά την επιλογή, λάβετε υπόψη τα ακόλουθα χαρακτηριστικά:

• η μέση τιμή στη Ρωσία είναι ήδη 30.000 ρούβλια.
• Είναι σχεδόν αδύνατο να ελέγξετε τα χιλιόμετρα· αξίζει να επιθεωρήσετε τα μπουζί, τους αισθητήρες και τα εξωτερικά μέρη.
• κοιτάξτε τον αριθμό της μονάδας, βεβαιωθείτε ότι είναι άθικτος και δεν έχει αλλοιωθεί.
• ο ίδιος ο αριθμός είναι σφραγισμένος κάθετα στο κάτω μέρος του κινητήρα, πρέπει να κοιτάξετε κοντά στη μίζα.
• μετά την εγκατάσταση στο αυτοκίνητο, ελέγξτε τη συμπίεση στους κυλίνδρους και την πίεση λαδιού.
• Κατά την εγκατάσταση μιας μεταχειρισμένης μονάδας, αξίζει να αλλάξετε το λάδι για πρώτη φορά μετά από 1500-2000 km.

Πολλά προβλήματα προκύπτουν με τους συμβατικούς κινητήρες με χιλιόμετρα πάνω από 300.000 km. Ο βέλτιστος πόρος αυτού του κινητήρα εκτιμάται στα 350.000-400.000 km. Επομένως, εάν αγοράσετε έναν κινητήρα που είναι πολύ παλιός, δεν θα αφήσετε στον εαυτό σας αρκετό χώρο για να λειτουργήσει χωρίς προβλήματα.

Οι απόψεις και τα συμπεράσματα των ιδιοκτητών για τον κινητήρα 1G-GE

Οι ιδιοκτήτες αυτοκινήτων Toyota προτιμούν παλιούς κινητήρες, οι οποίοι αποδεικνύονται πολύ ανθεκτικοί όσον αφορά τη διάρκεια ζωής και δεν προκαλούν σημαντικά προβλήματα στη λειτουργία. Αξίζει να δώσετε προσοχή στην ποιότητα των υπηρεσιών, καθώς η χρήση κακού λαδιού καταστρέφει τα μέρη της ομάδας εμβόλων αρκετά γρήγορα. Το καύσιμο χαμηλής ποιότητας δεν είναι επίσης κατάλληλο για αυτήν τη μονάδα, αν κρίνουμε από τις κριτικές των ιδιοκτητών.

Μπορείτε επίσης να δείτε στις κριτικές ότι πολλοί παραπονιούνται για αυξημένη κατανάλωση. Θα πρέπει να τηρούνται μέτριες συνθήκες ταξιδιού, λαμβάνοντας υπόψη την ηλικία του εξοπλισμού.

Γενικά, ο κινητήρας είναι αρκετά αξιόπιστος, μπορεί να επισκευαστεί, ακόμα κι αν είναι αρκετά περίπλοκος στο σχεδιασμό του. Εάν αγοράσετε μια συμβατική μονάδα ισχύος, βεβαιωθείτε ότι έχει κανονικά χιλιόμετρα και είναι υψηλής ποιότητας. Διαφορετικά, σύντομα θα πρέπει να επενδύσετε ξανά χρήματα σε εργασίες επισκευής.

Η διάμετρός του στα 3,25 μ. είναι άλλο ένα ρεκόρ. Μόνο δύο από αυτούς τους «κινητήρες» μεταφέρουν ένα Boeing 777 με περισσότερους από 300 επιβάτες σε ωκεανούς και ηπείρους. Ο GE90 είναι κινητήρας turbofan ή υψηλής αναλογίας παράκαμψης. Σε έναν υπερτροφοδοτούμενο κινητήρα παράκαμψης, ο αέρας που διέρχεται από τον κινητήρα χωρίζεται σε δύο ρεύματα: εσωτερικό, που διέρχεται από τον στροβιλοσυμπιεστή και εξωτερικό, που διέρχεται από τον ανεμιστήρα που κινείται από τον στρόβιλο εσωτερικού κυκλώματος. Η εκροή γίνεται είτε μέσω δύο ανεξάρτητων ακροφυσίων, είτε οι ροές αερίου πίσω από τον στρόβιλο συνδέονται και ρέουν στην ατμόσφαιρα μέσω ενός κοινού ακροφυσίου. Αυτοί οι κινητήρες στους οποίους η ροή του αέρα που αποστέλλεται "παράκαμψη" είναι περισσότερο από 2 φορές υψηλότερη από τη ροή του αέρα που κατευθύνεται στον θάλαμο καύσης ονομάζονται συνήθως στροβιλοανεμιστήρες.

Στο GE90, ο λόγος bypass είναι 8,1 Αυτό σημαίνει ότι περισσότερο από το 80% της ώσης ενός τέτοιου κινητήρα δημιουργείται από τον ανεμιστήρα

Ένα ιδιαίτερο χαρακτηριστικό των κινητήρων στροβιλοανεμιστήρα είναι οι υψηλοί ρυθμοί ροής αέρα και οι χαμηλότερες ταχύτητες ροής αερίου από το ακροφύσιο. Αυτό οδηγεί σε βελτιωμένη απόδοση τέτοιων κινητήρων σε υποηχητικές ταχύτητες πτήσης.

Ένας υψηλός λόγος παράκαμψης επιτυγχάνεται από έναν ανεμιστήρα μεγάλης διαμέτρου (στην πραγματικότητα το πρώτο στάδιο του συμπιεστή).

Ο ανεμιστήρας βρίσκεται σε ένα δακτυλιοειδές φέρινγκ. Όλη αυτή η δομή ζυγίζει πολύ (ακόμα και όταν χρησιμοποιούνται σύνθετα υλικά) και έχει υψηλή αντίσταση. Η ιδέα να αυξηθεί η αναλογία παράκαμψης και να απαλλαγούμε από το δακτυλιοειδές φέρινγκ οδήγησε τους μηχανικούς της GE και της NASA να δημιουργήσουν τον κινητήρα ανοιχτού ρότορα GE36, ο οποίος ονομαζόταν επίσης UDF (ανεμιστήρας χωρίς φέρινγκ, δηλαδή ανεμιστήρας χωρίς φέρινγκ). Εδώ ο ανεμιστήρας αντικαταστάθηκε από δύο ομοαξονικές προπέλες. Τοποθετήθηκαν στο πίσω μέρος του σταθμού ηλεκτροπαραγωγής και κινούνταν από αντίθετα περιστρεφόμενους στρόβιλους. Στην πραγματικότητα ήταν μια έλικα ώθησης. Όπως είναι γνωστό, ο κινητήρας στροβιλοκινητήρα είναι ο πιο οικονομικός από όλους τους κινητήρες στροβίλου αεροσκαφών.

Αλλά έχει σοβαρά μειονεκτήματα - υψηλό θόρυβο και όρια ταχύτητας

Όταν οι άκρες των πτερυγίων της προπέλας φτάσουν σε υπερηχητικές ταχύτητες, η ροή σταματά και η απόδοση της προπέλας πέφτει απότομα. «Ως εκ τούτου, για το GE36 ήταν απαραίτητο να σχεδιαστούν ειδικές λεπίδες σε σχήμα σπαθιού, με τη βοήθεια των οποίων ξεπεράστηκαν οι αρνητικές αεροδυναμικές επιπτώσεις της προπέλας. Όταν δοκιμάστηκε στο ιπτάμενο σταντ MD-81, ο κινητήρας έδειξε καλή οικονομική απόδοση, αλλά οι προσπάθειες καταπολέμησης του θορύβου οδήγησαν στη μείωσή τους. Ενώ οι μηχανικοί επινοούσαν τον σχεδιασμό των λεπίδων Αναζητώντας έναν συμβιβασμό, η τιμή του λαδιού έπεσε και η οικονομία καυσίμου έπεσε στο παρασκήνιο. Φαίνεται ότι το έργο ξεχάστηκε για πάντα, αλλά Όχι. Το 2012, μετά από μια σειρά δοκιμών ενός μειωμένου μοντέλου του πρωτοτύπου στην αεροδυναμική σήραγγα, η GE και η NASA ανέφεραν ότι είχε βρεθεί το βέλτιστο σχήμα των πτερυγίων και ένας κινητήρας ανοιχτού ρότορα θα μπορέσει, χωρίς να χάσει υψηλή οικονομική απόδοση, ώστε να πληρούνται τα πιο αυστηρά πρότυπα θορύβου, ιδίως το Πρότυπο 5, το οποίο θα εισαχθεί από τον ICAO το 2020. Έτσι, οι κινητήρες ανοιχτού ρότορα έχουν κάθε ευκαιρία να κερδίσουν τη θέση τους στην πολιτική αεροπορία και στις μεταφορές.

Για να κινηθείτε με υπερηχητικές ταχύτητες και να εκτελέσετε απότομους ελιγμούς, χρειάζεστε συμπαγείς κινητήρες με ισχυρή ώθηση, δηλαδή κινητήρες στροβιλοτζετ με χαμηλή αναλογία παράκαμψης.

Οι κινητήρες Turbofan, αν και είναι εξαιρετικά οικονομικά αποδοτικοί, έχουν σχεδιαστεί για υποηχητικές ταχύτητες, αλλά είναι αναποτελεσματικοί σε υπερηχητικές ταχύτητες. Είναι δυνατόν να συνδυάσουμε με κάποιο τρόπο τα πλεονεκτήματα ενός κινητήρα turbojet με τα πλεονεκτήματα ενός κινητήρα turbofan; Αναζητώντας μια απάντηση σε αυτό το ερώτημα, οι μηχανικοί προτείνουν την προσθήκη ενός τρίτου σε δύο κυκλώματα (θάλαμος καύσης και δακτυλιοειδές κανάλι) στον κινητήρα που δημιουργείται - ένα άλλο κανάλι που συνδέεται με τα άλλα δύο. Ο αέρας που αντλείται σε αυτό από τον συμπιεστή μπορεί (ανάλογα με τον επιλεγμένο τρόπο λειτουργίας) είτε να εισέλθει στον θάλαμο καύσης (για απότομη αύξηση της ώσης) είτε να εισέλθει στο εξωτερικό κανάλι, αυξάνοντας την αναλογία παράκαμψης του κινητήρα. Έτσι, εάν είναι απαραίτητο να εκτελέσετε έναν αιχμηρό ελιγμό, ο θάλαμος καύσης συμπιέζεται επιπλέον και ο κινητήρας αυξάνει την ισχύ και κατά την πτήση πλεύσης (σε λειτουργία turbofan) εξοικονομείται καύσιμο.

Πριν κάνετε μια ερώτηση, διαβάστε:

Ο μεγαλύτερος κινητήρας τζετ στον κόσμο 26 Απριλίου 2016

Εδώ πετάτε με κάποια ανησυχία και συνεχώς κοιτάζετε πίσω στο παρελθόν, όταν τα αεροπλάνα ήταν μικρά και μπορούσαν εύκολα να γλιστρήσουν σε περίπτωση προβλήματος, αλλά εδώ είναι όλο και περισσότερο. Καθώς συνεχίζουμε τη διαδικασία αναπλήρωσης του κουμπαρά μας, ας διαβάσουμε και ας το δούμε αυτό κινητήρας αεροσκάφους.

Αμερικανική εταιρεία General Electric αυτή τη στιγμήδοκιμάζοντας τον μεγαλύτερο κινητήρα τζετ στον κόσμο. Το νέο προϊόν αναπτύσσεται ειδικά για το νέο Boeing 777X.

Εδώ είναι οι λεπτομέρειες...

Φωτογραφία 2.

Ο κινητήρας τζετ που έσπασε ρεκόρ ονομάστηκε GE9X. Λαμβάνοντας υπόψη ότι τα πρώτα Boeing με αυτό το τεχνικό θαύμα θα ανέβουν στους ουρανούς όχι νωρίτερα από το 2020, η General Electric μπορεί να είναι σίγουρη για το μέλλον τους. Πράγματι, αυτή τη στιγμή ο συνολικός αριθμός παραγγελιών για το GE9X ξεπερνά τις 700 μονάδες. Τώρα ενεργοποιήστε την αριθμομηχανή. Ένας τέτοιος κινητήρας κοστίζει 29 εκατομμύρια δολάρια. Όσον αφορά τις πρώτες δοκιμές, γίνονται στην περιοχή της πόλης Peebles του Οχάιο των ΗΠΑ. Η διάμετρος της λεπίδας GE9X είναι 3,5 μέτρα και οι διαστάσεις εισόδου είναι 5,5 m x 3,7 μ. Ένας κινητήρας θα μπορεί να παράγει 45,36 τόνους ώθησης jet.

Φωτογραφία 3.

Σύμφωνα με την GE, κανένας εμπορικός κινητήρας στον κόσμο δεν έχει τόσο υψηλή αναλογία συμπίεσης (27:1 αναλογία συμπίεσης) όσο ο GE9X. Τα σύνθετα υλικά χρησιμοποιούνται ενεργά στο σχεδιασμό του κινητήρα.

Φωτογραφία 4.

Η GE σχεδιάζει να εγκαταστήσει το GE9X στο αεροσκάφος Boeing 777X ευρείας ατράκτου μεγάλων αποστάσεων. Η εταιρεία έχει ήδη λάβει παραγγελίες από τις Emirates, Lufthansa, Etihad Airways, Qatar Airways, Cathay Pacific και άλλες.

Φωτογραφία 5.

Οι πρώτες δοκιμές του πλήρους κινητήρα GE9X βρίσκονται σε εξέλιξη. Οι δοκιμές ξεκίνησαν το 2011, όταν δοκιμάστηκαν τα εξαρτήματα. Η GE είπε ότι αυτή η σχετικά πρώιμη αναθεώρηση έγινε για να ληφθούν δεδομένα δοκιμών και να ξεκινήσει η διαδικασία πιστοποίησης, καθώς η εταιρεία σχεδιάζει να εγκαταστήσει τέτοιους κινητήρες για πτητικές δοκιμές ήδη από το 2018.

Φωτογραφία 6.

Ο θάλαμος καύσης και ο στρόβιλος μπορούν να αντέξουν θερμοκρασίες έως και 1315 °C, γεγονός που καθιστά δυνατή την αποτελεσματικότερη χρήση του καυσίμου και τη μείωση των εκπομπών του.

Επιπλέον, το GE9X διαθέτει τρισδιάστατα εκτυπωμένα μπεκ ψεκασμού καυσίμου. Η εταιρεία κρατά μυστικό αυτό το περίπλοκο σύστημα αεροσηράγγων και εσοχών.

Φωτογραφία 7.

Στρόβιλος συμπιεστή τοποθετημένος στο GE9X χαμηλή πίεσηκαι κιβώτιο ταχυτήτων για μονάδες οδήγησης. Το τελευταίο κινεί την αντλία καυσίμου, την αντλία λαδιού και την υδραυλική αντλία για το σύστημα ελέγχου του αεροσκάφους. Σε αντίθεση με τον προηγούμενο κινητήρα GE90, ο οποίος είχε 11 άξονες και 8 βοηθητικές μονάδες, το νέο GE9X είναι εξοπλισμένο με 10 άξονες και 9 μονάδες.

Η μείωση του αριθμού των αξόνων όχι μόνο μειώνει το βάρος, αλλά και τον αριθμό των εξαρτημάτων και απλοποιεί την αλυσίδα εφοδιαστικής. Ο δεύτερος κινητήρας GE9X έχει προγραμματιστεί να είναι έτοιμος για δοκιμή το επόμενο έτος

Φωτογραφία 8.

Ο κινητήρας GE9X χρησιμοποιεί μια ποικιλία εξαρτημάτων και εξαρτημάτων κατασκευασμένα από ελαφριά, ανθεκτικά στη θερμότητα σύνθετα κεραμικής μήτρας (CMC). Αυτά τα υλικά είναι σε θέση να αντέχουν σε τεράστιες θερμοκρασίες και αυτό κατέστησε δυνατή τη σημαντική αύξηση της θερμοκρασίας στον θάλαμο καύσης του κινητήρα. "Πως υψηλή θερμοκρασίαμπορεί να ληφθεί στα έγκατα του κινητήρα, τόσο μεγαλύτερη είναι η απόδοση που δείχνει», λέει ο Rick Kennedy, εκπρόσωπος της GE Aviation, «σε υψηλότερη θερμοκρασία, το καύσιμο καίγεται πληρέστερα, καταναλώνεται λιγότερο και εκπομπές επιβλαβών ουσιών στο μειώνονται το περιβάλλον».

Έπαιξε μεγάλο ρόλο στην κατασκευή ορισμένων εξαρτημάτων του κινητήρα GE9X σύγχρονες τεχνολογίεςτρισδιάστατη εκτύπωση. Με τη βοήθειά τους, δημιουργήθηκαν πολλά μέρη, συμπεριλαμβανομένων των μπεκ ψεκασμού καυσίμου, τόσο πολύπλοκων σχημάτων που ήταν αδύνατο να αποκτηθούν με την παραδοσιακή μηχανική κατεργασία. «Η περίπλοκη διαμόρφωση των καναλιών καυσίμου είναι ένα στενά φυλαγμένο εμπορικό μυστικό», λέει ο Rick Kennedy, «Χάρη σε αυτά τα κανάλια, το καύσιμο διανέμεται και ψεκάζεται στον θάλαμο καύσης με τον πιο ομοιόμορφο τρόπο».

Φωτογραφία 9.

Θα πρέπει να σημειωθεί ότι η πρόσφατη δοκιμή σηματοδοτεί την πρώτη φορά που ο κινητήρας GE9X λειτουργεί στην πλήρως συναρμολογημένη του μορφή. Και η ανάπτυξη αυτού του κινητήρα, συνοδευόμενη από δοκιμές σε πάγκο μεμονωμένων εξαρτημάτων, έχει πραγματοποιηθεί τα τελευταία χρόνια.

Τέλος, να σημειωθεί ότι παρά το γεγονός ότι ο κινητήρας GE9X κατέχει τον τίτλο του μεγαλύτερου κινητήρα τζετ στον κόσμο, δεν κατέχει το ρεκόρ για την ποσότητα ώσης που παράγει. Ο απόλυτος κάτοχος αυτού του δείκτη είναι ο κινητήρας προηγούμενης γενιάς GE90-115B, ικανός να αναπτύξει ώθηση 57.833 τόνων (127.500 λίβρες).

Φωτογραφία 10.

Φωτογραφία 11.

Φωτογραφία 12.

Φωτογραφία 13.

πηγές

Επί του παρόντος σε ΠΟΛΙΤΙΚΗ ΑΕΡΟΠΟΡΙΑεκμεταλλεύονται ένας μεγάλος αριθμός από διάφοροι τύποιμηχανές. Κατά τη λειτουργία κάθε τύπου κινητήρα, εντοπίζονται βλάβες και δυσλειτουργίες που σχετίζονται με την καταστροφή διαφόρων δομικών στοιχείων λόγω ατελειών στο σχεδιασμό, την τεχνολογία παραγωγής ή επισκευής τους και την παραβίαση των κανόνων λειτουργίας. Η ποικίλη φύση των αστοχιών και δυσλειτουργιών μεμονωμένων εξαρτημάτων και συγκροτημάτων κατά τη λειτουργία των σταθμών ηλεκτροπαραγωγής σε κάθε συγκεκριμένη περίπτωση απαιτεί μια ατομική προσέγγιση για την ανάλυση της κατάστασής τους.

Πλέον κοινούς λόγουςβλάβες και δυσλειτουργίες που οδηγούν στην πρώιμη αντικατάσταση των κινητήρων και σε ορισμένες περιπτώσεις στο κλείσιμό τους κατά την πτήση είναι ζημιά και καταστροφή λεπίδων

«pwessora, turbines, kam< р ь°’а, шя, опор двигателя, вра­вшихся механических частей,

Κληρονομιές του συστήματος ρύθμισης;, λίπανση κινητήρα. Βλάβη - Οι συμπιεστές 1I σχετίζονται με την είσοδο ξένων αντικειμένων σε αυτούς και την αστοχία κόπωσης των λεπίδων. Οι πιο συνηθισμένες συνέπειες των ξένων αντικειμένων είναι οι εγκοπές και τα βαθουλώματα

πτερύγια συμπιεστή, τα οποία δημιουργούν συγκεντρώσεις τάσεων και μπορεί να οδηγήσουν σε αστοχία κόπωσης

Η αιτία της αστοχίας κόπωσης των πτερυγίων του συμπιεστή είναι η συνδυασμένη δράση στατικών και κραδασμών φορτίων, τα οποία, υπό την επίδραση των συγκεντρώσεων τάσεων που προκαλούνται από διάφορους τεχνολογικούς και λειτουργικούς παράγοντες και την επίδραση του περιβάλλοντος επιθετικού περιβάλλοντος, προκαλούν τελικά αστοχία κόπωσης. Κατά τη λειτουργία κινητήρων μεγάλης διάρκειας, υπάρχουν περιπτώσεις φθοράς των λεπίδων και των στεγανοποιήσεων του συμπιεστή, εναποθέσεις σκόνης, βρωμιάς και αλάτων στα πτερύγια του συμπιεστή, γεγονός που οδηγεί σε μείωση της απόδοσης του κινητήρα και μείωση του περιθωρίου ευστάθειας υπέρτασης.

Για την αποφυγή αστοχιών του κινητήρα λόγω καταστροφής του συμπιεστή, είναι απαραίτητο να παρακολουθείτε την τεχνική κατάσταση των πτερυγίων του συμπιεστή κατά τη συντήρησή τους. Ο σχεδιασμός των κινητήρων πρέπει να επιτρέπει την επιθεώρηση όλων των σταδίων των πτερυγίων του συμπιεστή.

Τα πιο συνηθισμένα ελαττώματα σε κινητήρες αεριοστροβίλου είναι η τήξη, οι ρωγμές, η παραμόρφωση και η διάβρωση-διάβρωση των πτερυγίων των ακροφυσίων, των δίσκων του στροβίλου και των πτερυγίων εργασίας (Εικ. 14.2). Αυτό το είδος βλάβης επηρεάζει κυρίως τα πτερύγια εργασίας και τα ακροφύσια των πρώτων σταδίων των στροβίλων, οι αλλαγές στην κατάσταση των οποίων επηρεάζουν σημαντικά την απόδοση των κινητήρων και η έντονη διαβρωτική και διαβρωτική φθορά μειώνει σημαντικά την αντοχή και σε ορισμένες περιπτώσεις προκαλεί θραύση.

Ο κύριος λόγος για την έντονη βλάβη διάβρωσης-διάβρωσης στις λεπίδες είναι η είσοδος αλάτων αλκαλίων στον κινητήρα μαζί με σκόνη, υγρασία και προϊόντα καύσης, τα οποία, υπό συνθήκες υψηλής θερμοκρασίας, καταστρέφουν το προστατευτικό φιλμ οξειδίου και προάγουν την προσρόφηση θείου στο επιφάνεια μεταλλικού οξειδίου. Ως αποτέλεσμα, κατά τη μακροχρόνια λειτουργία των κινητήρων, εμφανίζεται εντατική θείωση του υλικού, που οδηγεί στην καταστροφή του.

Οι αιτίες της παραμόρφωσης και της τήξης των πτερυγίων της συσκευής ακροφυσίου και των πτερυγίων εργασίας του στροβίλου είναι η υπέρβαση των θερμοκρασιών πάνω από τις επιτρεπόμενες τιμές κατά την εκκίνηση του κινητήρα ή την αστοχία

χαρακτηριστικά του εξοπλισμού έγχυσης καυσίμου, που οδηγούν σε αυξημένη κατανάλωση καυσίμου Viedre και συστήματα για την προστασία των κινητήρων από υπέρβαση θερμοκρασιών σε ορισμένους ρυθμιστές περιοριστικής θερμοκρασίας. Η διαταραχή αερίου (συστήματα PRT OTG) σε κινητήρες αεριοστροβίλου δεύτερης γενιάς μειώνει σημαντικά την πιθανότητα εμφάνισης αυτών των ελαττωμάτων.

Ένα από τα πιο κοινά ελαττώματα του στροβίλου είναι η αστοχία κόπωσης των πτερυγίων του ρότορα. Οι ρωγμές κόπωσης προέρχονται συχνότερα από το τμήμα ασφάλισης των λεπίδων, στις άκρες εξόδου και εισόδου. Τα πτερύγια του στροβίλου λειτουργούν κάτω από δύσκολες συνθήκες και εκτίθενται σε ένα σύνθετο φάσμα δυναμικών και στατικών φορτίων. Λόγω του μεγάλου αριθμού εκκινήσεων και διακοπής λειτουργίας του κινητήρα, καθώς και των πολλαπλών αλλαγών στους τρόπους λειτουργίας τους, τα πτερύγια του στροβίλου υπόκεινται σε πολλαπλές κυκλικές αλλαγές στις θερμικές καταστάσεις και τις καταστάσεις καταπόνησης.

Κατά τη διάρκεια μεταβατικών συνθηκών, τα μπροστινά και τα πίσω άκρα των λεπίδων υφίστανται πιο δραματικές αλλαγές θερμοκρασίας από το μεσαίο τμήμα, με αποτέλεσμα σημαντικές θερμικές καταπονήσεις στη λεπίδα.

Με τη συσσώρευση των κύκλων θέρμανσης και ψύξης, μπορεί να εμφανιστούν ρωγμές στη λεπίδα λόγω θερμικής κόπωσης, οι οποίες εμφανίζονται με διαφορετικές ώρες λειτουργίας των κινητήρων. Σε αυτή την περίπτωση, ο κύριος παράγοντας δεν θα είναι ο συνολικός χρόνος λειτουργίας της λεπίδας, αλλά ο αριθμός των επαναλαμβανόμενων κύκλων μεταβολών θερμοκρασίας.

Η έγκαιρη ανίχνευση ρωγμών κόπωσης στα πτερύγια του στροβίλου κατά τη συντήρηση αυξάνει σημαντικά την αξιοπιστία της λειτουργίας τους κατά την πτήση - και αποτρέπει τη δευτερογενή βλάβη στον κινητήρα όταν σπάνε τα πτερύγια του στροβίλου.

Οι θάλαμοι καύσης είναι επίσης ένα ευάλωτο δομικό στοιχείο ενός κινητήρα αεριοστροβίλου. Οι κύριες δυσλειτουργίες των θαλάμων καύσης είναι οι ρωγμές, η παραμόρφωση και η τοπική τήξη ή καύση (Εικόνα 14.3). Η εμφάνιση ρωγμών διευκολύνεται από την ανομοιόμορφη θέρμανση των θαλάμων καύσης σε μεταβατικές συνθήκες και δυσλειτουργίες των μπεκ ψεκασμού καυσίμου, που οδηγεί σε παραμόρφωση του σχήματος της φλόγας. Η παραμόρφωση του σχήματος της φλόγας μπορεί να οδηγήσει σε τοπική υπερθέρμανση και ακόμη και καύση των τοιχωμάτων των θαλάμων καύσης. Το καθεστώς θερμοκρασίας των θαλάμων καύσης εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τις συνθήκες λειτουργίας του κινητήρα. Η μακροχρόνια λειτουργία των κινητήρων υπό ανυψωμένες συνθήκες οδηγεί σε αύξηση της θερμοκρασίας των τοιχωμάτων των θαλάμων καύσης και του βαθμού ανομοιόμορφης θέρμανσης. Από αυτή την άποψη, είναι απαραίτητο να βελτιωθεί η αξιοπιστία του κινητήρα

συμμορφώνονται με τους καθιερωμένους περιορισμούς σχετικά με τη συνεχή λειτουργία των κινητήρων σε υψηλή λειτουργία

Τα πιο χαρακτηριστικά ελαττώματα που οδηγούν στην πρόωρη αφαίρεση των κινητήρων από τη λειτουργία, καθώς και στην αδυναμία τήρησής τους, είναι η καταστροφή των σπορίων του ρότορα κινητήρα, των μηχανισμών μετάδοσης κίνησης των κιβωτίων ταχυτήτων κινητήρα υψηλής πίεσης και των μηχανισμών κίνησης των μονάδων κινητήρα. Σημάδια καταστροφής αυτών των στοιχείων κινητήρα είναι η εμφάνιση μεταλλικών σωματιδίων στα φίλτρα λαδιού ή η ενεργοποίηση συναγερμών θερμικών τσιπ

Η καταστροφή των σφαιρικών ρουλεμάν ή των κυλίνδρων μιας τουρμπίνας ή συμπιεστή συμβαίνει λόγω της λιμοκτονίας του λαδιού λόγω της εναπόθεσης οπτάνθρακα στις οπές των ακροφυσίων μέσω των οποίων παρέχεται λιπαντικό στις βάσεις του κινητήρα. Οι εναποθέσεις οπτάνθρακα στα ανοίγματα του μπεκ εμφανίζονται κυρίως όταν ο κινητήρας είναι ζεστός. Όταν σταματήσει η κυκλοφορία του λαδιού στον θερμαινόμενο δακτύλιο του φόρουμ, εμφανίζεται οπτανθρακοποίηση του λαδιού. Αυτά τα φαινόμενα παρατηρούνται σε καλοκαιρινές περιόδουςώρα και στις νότιες περιοχές της χώρας, δηλαδή σε συνθήκες υψηλών εξωτερικών θερμοκρασιών.

Τα αίτια της καταστροφής των γραναζιών και των σφαιρικών ρουλεμάν ενός κιβωτίου ταχυτήτων κινητήρα είναι παραβίαση των κανόνων λειτουργίας του. Αυτά περιλαμβάνουν: μη συμμόρφωση με τους κανόνες προετοιμασίας για εκκίνηση κινητήρων υπό συνθήκες χαμηλές θερμοκρασίες(εκκίνηση του κινητήρα υψηλής πίεσης χωρίς θέρμανση), μη συμμόρφωση με τις λειτουργίες θέρμανσης και ψύξης, κ.λπ. Κατά την εκκίνηση ενός ψυχρού κινητήρα με υψηλό ιξώδες λαδιού, μπορεί να προκληθεί ολίσθηση των κλωβών ρουλεμάν και τοπική υπερθέρμανση των στοιχείων ρουλεμάν. Η μεταφορά ενός κρύου κινητήρα σε υψηλότερους τρόπους λειτουργίας αμέσως μετά την εκκίνηση χωρίς προθέρμανση μπορεί να οδηγήσει σε διαφορετικές ταχύτητεςθέρμανση του εσωτερικού και του εξωτερικού δακτυλίου του ρουλεμάν για μείωση του κενού κάτω από την επιτρεπόμενη τιμή (Εικ. 14.4).

Σε αυτή την περίπτωση, ο εσωτερικός δακτύλιος θερμαίνεται πιο γρήγορα από τον εξωτερικό δακτύλιο, ο οποίος συμπιέζεται από το περίβλημα στήριξης του κινητήρα. Όταν το διάκενο μειώνεται κάτω από την επιτρεπόμενη τιμή, εμφανίζεται τοπική υπερθέρμανση των αγώνων και των στοιχείων κύλισης, η οποία μπορεί να οδηγήσει σε καταστροφή του ρουλεμάν.