Jakie są zalety i wady pulsometru?

Słyszałem, że samoloty z napędem pulsacyjnym mogą latać z bardzo dużą prędkością, ale czy są jakieś wady tego typu silnika? I czy wady są większe niż zalety czy na odwrót?

Odpowiedź

Impulsowy silnik odrzutowy działa, ponieważ wykorzystuje dynamiczne ciśnienie powietrza do kompresji. potrzebuje prędkości, aby dobrze działać. Jeśli strumień pulsacyjny jest na ziemi, nie jest łatwo go uruchomić – trzeba go zasilić sprężonym powietrzem, a po uruchomieniu (może pracować nawet bez ruchu, ponieważ oscylująca fala ciśnienia wewnątrz rura będzie kompresować napływające powietrze), rozwija niewielki ciąg.

Ciąg będzie wzrastał wraz z prędkością, więc potrzebne są dodatkowe źródła ciągu do początkowego przyspieszenia i startu. W przypadku V-1 to zostało wykonane przez katapultę parową lub wyrzucenie urządzenia z powietrza. Zwróć uwagę, że V-1 był przyspieszany do 370 km / h na 45-metrowej katapulty, co oznacza średnie przyspieszenie ponad 100 m / s² (10 g) . Większość prac rozwojowych poświęcono na to, by płatowiec wytrzymał to przyspieszenie. Nowoczesny projekt również wymagałby dodatkowych silników, a kiedy zostaną one uwzględnione, uzasadnienie dla strumieni pulsacyjnych staje się bardzo słabe. Mają sens, jeśli masz wystrzeliwane z powietrza, jednorazowe zastosowania, takie jak pociski powietrze-powietrze dalekiego zasięgu. To jest nisza, w której ich kuzyni o większej szybkości, ramjets, będą nadal używane .

Zalety:

  • Bardzo łatwy w budowie, bardzo lekki.
  • Działa i wytwarza pewien ciąg, gdy w spoczynku (w przeciwieństwie do silników strumieniowych).

Wady:

  • Siła rośnie wraz z prędkość lotu. Można to postrzegać jako profesjonalistę, ale zwykle wymaga to dodatkowych środków przyspieszenia. Dlatego wymienione tutaj jako przeciwwskazania.
  • Niskie zużycie paliwa. Energia paliwa jest konwertowana na inne formy energii: po prostu posłuchaj filmów Colina Furze , aby mieć pomysł.
  • Wysoki poziom wibracje spowodowane przerywaną pracą. Kiedy Heinkel 280 został wypróbowany z impulsowymi strumieniami Argus , w samolocie wystąpiły niedopuszczalne wibracje.
  • Potrzebujesz materiałów żaroodpornych. Środkowa część bardzo się nagrzewa podczas pracy, więc potrzebna jest przynajmniej niklowo-chromowa stal nierdzewna, jeśli chłodzenie powietrzem jest niewystarczające.
  • Nie można osiągnąć poziomu ponaddźwiękowego. W tym celu istnieją ramjets .

EDYCJA:

NACA przetestowała As 014 i napisał raport , z którego pochodzą przedstawione poniżej dane dotyczące wydajności:

Siła ciągu z As 014 powyżej prędkości

Wygląda na to, że Bruce Simpson w Nowej Zelandii znacznie poprawił projekt strumienia pulsacyjnego : Nie potrzebuje sprężonego powietrza do uruchomienia i sprytnie wykorzystuje otaczające go zimne powietrze, aby zwiększyć masowy przepływ i utrzymać niską temperaturę materiału.

Odpowiedź

Przede wszystkim są głośne jest powód, dla którego bomba V1 nazywana jest „bombą buzzową”.

Są również paliwożerne ze względu na niski stopień kompresji.

Największą zaletą jest to, że są bardzo proste. Po ich zapaleniu będą się palić, dopóki nie skończy się paliwo lub przepływ powietrza nie zostanie zakłócony.

Komentarze

  • nie wspominając o impulsowych są zdecydowanie najłatwiejszymi do zbudowania silnikami odrzutowymi. na youtube jest mnóstwo dobrych filmów o pulsometrach wg colinfurze.

Odpowiedź

Strumienie pulsacyjne były duże podczas II wojny światowej ale mają kilka problemów.

Zalety:

Oprócz klap przepustnicy, dysze impulsowe w zasadzie nie poruszają się części, dzięki czemu są nie tylko proste w budowie, ale także w utrzymaniu. Ludzie cały czas budują je w swoich garażach w domu. Z punktu widzenia wojny było to świetne, ponieważ można było zrobić wiele z nich w krótkim czasie.

Wady:

Hałas: dysze pulsacyjne są znacznie głośniejsze niż ich wirowanie odpowiedniki. To sprawia, że są mniej przydatne z niewidocznego / wojennego punktu widzenia iz komercyjnego punktu widzenia, jeśli chodzi o ogólne problemy związane z zanieczyszczeniem hałasem.

Niski impuls: z mojego zrozumienia, strumienie pulsacyjne mają niski impuls właściwy z powodu ich bardziej tłokowy wzór zapłonu. Nie zapewniają takiego ciągu jak ich odpowiedniki.

Rozmiar: Jeśli pamięć służy, są również znacznie większe niż zwykły odrzutowiec (dla danej mocy wyjściowej).

Odpowiedź

Wady :

  • Bardzo niska sprawność termodynamiczna z powodu bardzo niskiego stopnia sprężania. Dlatego nie są one bardzo wydajne pod względem zużycia paliwa. Zużywają dużo paliwa.

  • Są bardzo głośne.

  • Reed szybko się męczą. Zawory trzcinowe mogą być również podatne na ogrzewanie i utratę właściwości. Bruce Simpson wykonał wiele pracy, aby poprawić podnoszenie zaworów trzcinowych.

  • Występują wysokie temperatury.

  • Bezwartościowy strumienie impulsowe wydają się być mniej wydajne niż zawory (ale o wiele prostsze).

  • Większość literatury na temat bezzaworowych strumieni impulsowych jest zasadniczo niepoprawna co do tego, co dzieje się z przepływem gazu wewnątrz silnika.

Zalety :

  • Prostota

Strumienie pulsacyjne mogą być zaprojektowane tak, aby rozwijały maksymalny ciąg podczas postoju lub przy określonej prędkości poddźwiękowej. Jeśli są zaprojektowane dla maksymalnego ciągu przy stosunkowo dużej prędkości, ich ciąg postojowy będzie niski. Strumień impulsowy o niskiej prędkości będzie cierpieć z powodu tendencji do wydmuchiwania płomienia z tyłu silnika, gdy prędkość jazdy do przodu będzie wzrastać. Istnieją sposoby wytwarzania strumieni impulsowych, aby mogły rozwinąć maksymalny ciąg w szerokim zakresie prędkości.

Komentarze

  • Witamy w Aviation.SE!

Odpowiedź

Kolejną zaletą dysz impulsowych jest to, że są one tanie w budowie w porównaniu z innymi silnikami lotniczymi. Głównym powodem zastosowania ich w V1 był ich bardzo niski koszt.

Jeszcze jedna wada: tak naprawdę mają tylko jedną efektywną moc wyjściową: maksymalną. Chociaż różni się to w zależności od prędkości powietrza, oznacza to również, że tak naprawdę nie można dławić strumieni pulsacyjnych bez ryzyka wybuchu płomienia. To spowodowałoby, że lądowanie samolotu impulsowego byłoby wyzwaniem.

Ponieważ V1 nigdy nie został zaprojektowany kontrolowane lądowanie z pilotem na pokładzie, to nie był problem.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *