Technika

Napędy samolotów

Taki właśnie silnik pulsacyjny zastosowali Niemcy w swej słynnej bombie latającej, znanej pod nazwą V-l. Pozwalał on na uzyskanie prędkości rzędu 500 km/godz, gdyż powyżej 600 km/godz sprawność jego bardzo spadała. Obecnie silnik pulsacyjny używany jest jedynie w modelarstwie lotniczym. Każdy; kto chodzi na konkursy modeli latających, organizowane prze Ligę Lotniczą, może dokładnie zapoznać się z silniczkami pulsacyjnymi i obejrzeć je podczas pracy.

SILNIK SPRĘŻARKOWY

Chęć zbudowania silnika strumieniowego, który by działał również przy starcie samolotu i przy małej prędkości, natchnęła konstruktorów myślą zastosowania sprężarki, wciskającej nieprzerwanym strumieniem powietrze do komory sprężania.

Pierwsze prace laboratoryjne przeprowadzał już w roku 1917 H. S. Harris, lecz nie osiągnął zadowalających rezultatów. Pracę jednak podjął w roku 1939 Whittle, który wśród olbrzymich trudności technicznych i po wielu niepowodzeniach począł już w roku 1940 dochodzić do coraz lepszych rezultatów. Prace Whittlea są przykładem konsekwentnego ulepszenia pierwszego pomysłu i niezmordowanego wysiłku w bardzo trudnych warunkach.

Jednocześnie nad powyższym zagadnieniem pracował we Włoszech Campini. Stosował on do sprężania powietrza — sprężarkę, napędzaną spalinowym silnikiem tłokowym. Samolot Caproni z silnikiem Campiniego wystartował po raz pierwszy w sierpniu 1940 roku.

Whittle prawidłowo rozwiązał problem sprężania powietrza w silniku. Zastosował sprężarkę, której wirnik osadzony był na jednym wale z turbiną napędzaną gazami spalinowymi. Początkowe trudności wydawały się nie do zwalczenia, bowiem nie można było wykonać wirnika turbiny, któryby wytrzymał temperaturę gazów odrzutowych, wynoszącą ponad 600 stopni C. Pierwsze silniki wielokrotnie rozlatywały się dosłownie w laboratorium. U-pór konstruktora zwyciężył i oto w maju 1941 roku wystartował doświadczalny samolot Gloster E-28 z silnikiem Whittle‘a osiągając od razu prędkość rzędu 770 km/godz.

Czy już wiemy, jak działa odrzutowy silnik sprężarkowy? Sprężarka ciągnie powietrze przez otwór przedni, spręża i tłoczy do kilku komór spalania, rozmieszczonych pierścieniowo. W komorach tych następuje stały wtrysk paliwa i jednoczesne zapalanie mieszanki. Rozgrzane gazy powiększają objętość i wylatują z komór spalania ku tyłowi silnika, napędzając po drodze turbinę. Turbina ta napędza sprężarkę. Gazy wylatują następnie rurą wylotową, dając silny odrzut.

Wadą silników odrzutowych — spężarkowych jest ich stosunkowo zła sprawność i słaby ciąg na małych prędkościach, szczególnie podczas startu. Tak więc w zakresie prędkości do 600 — 700 km/godz zespół silnikowy tłokowo-śmigłowy skutecznie rywalizuje z silnikiem odrzutowym. By polepszyć warunki napędu oraz skorzystać z wielkiej zalety silników odrzutowych, jaką jest mały ciężar własny w stosunku do silników tłokowych takiej samej mocy, zbudowano silnik pośredni. Jest to turbina gazowa.

TURBINA GAZOWA

Czyli silnik taki, jak sprężarkowo-odrzutowy, lecz przystosowany do napędu śmigła, którego piasta obracana jest przez wał turbiny i sprężarki za pośrednictwem przekładni, zmniejszającej ilość obrotów.

Jeżeli turbina gazowa nie tylko obraca Śmigło, lecz również daje ciąg przez odrzut reszty gazów wylotowych, to silnik taki nazywamy silnikiem odrzutowo – śmigłowym. Mówimy wtedy: silnik o mocy na śmigle, dajmy na to, 2400 koni mechanicznych oraz o ciągu 400 kilogramów.

Drugą poważną wadą silników odrzutowych jest stosunkowo bardzo duże zużycie paliwa. Równoważone jest ono jednak przez dość mały ciężar silnika w stosunku do mocy i przez możność użycia znacznie gorszego paliwa, niż do silników tłokowych. Paliwem tym jest najczęściej nafta. Problem tzw. wysokiej liczby oktanowej, zasadniczy w silnikach tłokowych, tutaj w ogóle nie istnieje.

SILNIK ATOMOWY

Wyzwolenie energii atomowej daje wielkie możliwości zbudowania w latach przyszłych silnika odrzutowego typu sprężarkowego, w którym zamiast komór spalania znajdowałby się stos uranowy* Zrozumiałe jest, że w silniku atomowym kwestia sprawności nie należy do spraw najważniejszych, ani nawet do ważnych, bowiem można tu rozporządzać prawie nieograniczoną ilością energii przy minimalnym ciężarze „paliwa“.

Rzecz oczywista, że na rozwiązanie budowy silnika atomowego trzeba będzie jeszcze poczekać, ale wydaje się pewne, że konstrukcja jego zbliży się do obecnych silników odrzutowych.

Każdy rok w czasach obecnych charakteryzuje się olbrzymim postępem w budowie silników lotniczych. Jak sygnalizują ze Związku Radzieckiego, z Anglii i Ameryki, samoloty przekroczyły już prędkość dźwięku, tę tajemniczą, zagadkową liczbę Macha (stosunek prędkości samolotu do prędkości dźwięku). Co rusz jesteśmy zaskoczeni nowymi wynalazkami w dziedzinie napędu samolotów. Coraz to śmielsze pomysły, coraz doskonalsze wykonania ukazują się na świecie.

Nie ryzykujmy więc puszczania wodzy fantazji, bowiem mogłoby okazać się, że najśmielsze nasze przypuszczenia, najbardziej fantastyczne wizje, byłyby przekroczone znacznie wcześniej od naszych przewidywań, a my w naszych „ultra-nowoczesnych“ przewidywaniach okazalibyśmy się wielce zacofanymi nieukami.

Leave a Comment

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