Интересное из науки и техники

[Leonid Vs]

Очень много познавательного встречается рядом с нами. Мы проходим мимо необычных технических решений, хотя даже обычное современное автомобильное колесо было создано не сразу.
Предлагаю в эту тему вносить интересные, нстандартные решения из науки и техники, по примеру некоторых популярных статей из журнала "НАУКА и ЖИЗНЬ" (БИНТИ, Кунсткамера).

Когда учился в МАТИ, замечательный препод, Борис Иванович, полковник ВВС, на курсе "термодинамик" объяснял теорию работы ГТД (1992год±1).
Акцентировал внимание аудитории на необычном способе "форсажа" двигателей самолётов.
Просто добавлением воды. Но при этом высказал очевидную вещь: консерватизм конструкторов это не позволит сделать.
Прошло лет 20.
Увидел случайно в одной буржуинской передаче, интересный момент: в двигатель, прямо на лопатки КНД, снизу, подаётся струя жидкости.
При этом очевидно, что при высокой степени двухконтурности (не придирайтесь, двигатель может быть и трёхконтурным), часть жидкости вылетит в трубу второго (внешнего) контура.
Есть кто-то из специалистов, может быть кто-то обслуживал двигатели 747-го боинга?
Кто-то может поделиться реальными соображениями?
На стопкадрах видно время в роликах.
Стопкадр из одного ролика:

Внизу видна струя подаваемой жидкости

https://youtu.be/J6yod-sOrT0
Из

другого ролика:
https://youtu.be/veMmuTPiHKI
Ещё ролик:

https://youtu.be/ZJ9uWsvR1l0
Что-то похожее на 2 струи.

[Serg]

Возникает несколько вопосов, не имеющих логических объяснений:
1. Зачем включать форсаж на земле, если в подобных самолётах достаточно 10-20% тяги, чтобы "победить" сцепление шасси с полосой?
2. Неужели объём этой струйки воды больше, чем "заглатывает" двигатель атмосферной влаги в полёте на крейсерской скорости?
3. Что будет с этой тонкой струйкой на скорости 700 км/ч? Долетит-ли она до лопаток или "размажется" тонким слоем по поверхности?

Полагаю это просто способ прочистки камеры сгорания на малых оборотах на стоянке, ибо на малых оборотах ГТД потребляют довольно много топлива и образуется много нагара.
Кстати, на обоих роликах по манипулициям с РУД видно, что даже на взлётный режим (около 70% номинальной мощьности) они не переводятся...

[1240]

Есть кто-то из специалистов, может быть кто-то обслуживал двигатели 747-го боинга?

Я подумал, ну откуда они здесь?
Я ошибся

[Leonid Vs]

Зачем включать форсаж на земле, если в подобных самолётах достаточно 10-20% тяги, чтобы "победить" сцепление шасси с полосой?

Не согласен.
https://ru.wikipedia.org/wiki/Boeing_747
Если самолёт весит 350тн, допустим, тяга на взлёте 20тнх4=80тн
Коэффициент трения покоя резины по бетонке 15%-35%.
Итого, чтобы "скользить"-350х0,2=70тн. Сл-но: тяга 100% должна быть. И то не факт.

Неужели объём этой струйки воды больше, чем "заглатывает" двигатель атмосферной влаги в полёте на крейсерской скорости?

Сергей! Извините, не пояснил, вопрос был как сам-собой разумеющееся. Не влага нужна, а субстанция, которая понижает Т°C перед и на КВД, и следовательно перед К.С, за счёт потреблении энергии на испарение данной жидкости. Испарение небольшого количества воды приводит к существенному снижению температуры рабочего тела и можно ещё увеличить степень сжатия. ( Т.к. при высоких температурах классическая термодинамика в КВД не работает, снижать температуру необходимо.)
КПД поднимается при этом.
Всем же известно, что хорошим морозным утром самое то на истребителях пируэты выделывать, не в полдень
над пустыней сахара.

Полагаю это просто способ прочистки камеры сгорания на малых оборотах на стоянке, ибо на малых оборотах ГТД потребляют довольно много топлива и образуется много нагара.

Нет.

Кстати, на обоих роликах по манипуляциям с РУД видно, что даже на взлётный режим (около 70% номинальной мощности) они не переводятся...

Не об этом вопрос, т.к. это не полная картинка из кабины.
А что льют на взлётных режимах?

[solo]

необычном способе "форсажа" двигателей самолётов.
Просто добавлением воды

так впроди идея не нова , чета у меня в голове отложилась информация о том , что такой способ форсажа использовался на истребителях "харриерах " в режиме вертикального взлета- посадки

[arkhnchul]

Но при этом высказал очевидную вещь: консерватизм конструкторов это не позволит сделать.

здесь он достаточно сильно ошибался)
https://en.wikipedia.org/wiki/Water_inj ... n_aircraft
http://www.airliners.net/forum/viewtopic.php?t=738399

1. Зачем включать форсаж на земле, если в подобных самолётах достаточно 10-20% тяги, чтобы "победить" сцепление шасси с полосой?

оно не для рулежки, естественно)

2. Неужели объём этой струйки воды больше, чем "заглатывает" двигатель атмосферной влаги в полёте на крейсерской скорости?
3. Что будет с этой тонкой струйкой на скорости 700 км/ч? Долетит-ли она до лопаток или "размажется" тонким слоем по поверхности?

такой "форсаж" - довольно кратковременный, чисто на взлет. Правда, сильно вряд ли эта струйка к нему относится, маловата будет) из гуглимого - "In the case of the JT9D it uses 600Kg per engine in 2.5 minutes", в ролике вроде как раз они. И выглядеть должно как-то так

[Leonid Vs]

В 1993 году ни у меня, ни у препода не было понятия о существовании википедии. И даже современный лётчик, оператор машинного движения, на мой вопрос про воду не смог ответить. Он на эрбасиках служит.
Вики не открылась.

[arkhnchul]

В 1993 году ни у меня, ни у препода не было понятия о существовании википедии.

так-то предполагается, что сам препод и есть "википедия для учеников"
описывается там в частности применение сего метода в отнюдь не секретных и уже отнюдь не новых к тому времени серийных машинах.

Вики не открылась.

https://en.wikipedia.org/wiki/Water_inj ... n_aircraft

[Serg]

https://ru.wikipedia.org/wiki/Boeing_747
Если самолёт весит 350тн, допустим, тяга на взлёте 20тнх4=80тн

Там-же есть табличка с указанием тяги четырёх двигателей - в самом мощном варианте там очень далеко до 80тн..

Коэффициент трения покоя резины по бетонке 15%-35%.

Ну и не стоит забывать про прочность самой резины и конструкции шасси...

такой "форсаж" - довольно кратковременный, чисто на взлет.

Ещё раз: 747 (и аналогичные) не взлетают на форсаже! Для этого есть специальный взлётный режим двигателей (специальное положение РУД), это примерно 70% номинальной тяги. Тот-же 747 имеет сертификацию для взлёта и полёта на трёх двигателях из четырёх.

что такой способ форсажа использовался на истребителях "харриерах " в режиме вертикального взлета- посадки

Это не форсаж. При вертикальных взлёте и посадке нужны большие мощности при малых скоростях - соотв. большое потребление топлива, продукты сгорания которого не успевают полностью удаляться из камеры сгорания. Добавление водяного пара - простой способ удаления нагара, давно известный ещё во времена карбюраторных автомоторов, позволяет дольше работать двигателю в этом "неудобном" режиме.

P.S. Несогласные могут попробовать современные авиасимуляторы - там сейчас всё максимально реалистично и детально, даже есть соотв. официальные сертификаты от ГА.

[arkhnchul]

Ещё раз: 747 (и аналогичные) не взлетают на форсаже!

я про метод вообще.

[solo]

Ещё раз: 747 (и аналогичные) не взлетают на форсаже! Для этого есть специальный взлётный режим двигателей (специальное положение РУД), это примерно 70% номинальной тяги

а чисто информационно режим 100% тяги для чего то используется в пассажирском самолете или просто про запас "шоб було "

[AndyBig]

а чисто информационно режим 100% тяги для чего то используется в пассажирском самолете или просто про запас "шоб було "

Может использоваться при взлете на трех двигателях, например. Или в каких-то других чрезвычайных ситуациях, когда требуется максимальная мощность двигателей - например, взлет на второй заход после неудачной попытки посадить.

[arkhnchul]

с короткой полосы/с большой нагрузкой/при высокой температуре/чего там еще можно придумать - взлет на взлетном режиме не так чтобы незыблемое правило, на номинале сие тоже вполне штатная процедура. Ну и в случае отказа одного из двигателей оставшийся будет отдуваться за двоих.

[solo]

с короткой полосы/с большой нагрузкой/при высокой температуре/

случае отказа одного из двигателей

чрезвычайных ситуациях

не ну такие аргументы для использования мах мощности понятны , но вот если у тебя в самолете не работает один из четырех двигателей так как по мне че вообще взлетать то, нада сидеть на земле и ремонтироваться

[arkhnchul]

но вот если у тебя в самолете не работает один из четырех двигателей так как по мне че вообще взлетать то, нада сидеть на земле

ну вот загрузились, начали разбег по полосе - и двигатель отказал. Деваться может быть некуда, оттормозиться до конца полосы начиная с некоторого момента уже не выйдет, взлетать надо. Это в общем-то регламентировано - пассажирный самолет должен иметь возможность со штатной нагрузкой произвести взлет при потере одного двигателя из двух, и емнип уже двух из четырех, иначе он сертификата не получит.
в случае отказа двигателя уже в полете - то же самое.

[Leonid Vs]

Это не форсаж. При вертикальных взлёте и посадке нужны большие мощности при малых скоростях - соотв. большое потребление топлива, продукты сгорания которого не успевают полностью удаляться из камеры сгорания.

Сергей! У меня красный диплом, специализация "авиационные двигатели, технология изготовления".
Но я не могу понять о каком нагаре керосина Вы говорите, откуда ему (нагару) взяться в жаровых трубах/К.С.? Раньше стенки Ж.Т. эмалью покрывали.
И даже если нагар взялся, то где ему осаждаться? "В трубу" вылетать должен.
Может где-то запамятовал, но ни разу не встречал такого процесса "удаление продуктов сгорания паром" на взлётных режимах. Может хитрые буржуины это делают для одновременной профилактики?
Ещё раз: для превращения воды в пар требуется огромное кол-во тепла. В результате воздух доходит до К.С. с более низкой температурой и более эффективно работает двигатель, в т.ч. КВД.
Кто-то реально это встречал, на российских самолётах есть такое, на истребительной авиации?

[Serg]

а чисто информационно режим 100% тяги для чего то используется в пассажирском самолете или просто про запас "шоб було "

В основном это запас для форсмажора. Ну и при некоторых манёврах может задействоваться. Например при посадке при сильном боковом ветре двигателям одной стороны пилот может давать полную тягу. У наших ещё полную тягу иногда используют в начале реверса при посадке.
Кстати у большинства боингов и аирбасов на форсаж специальная блокировка есть, чтоб случайно не включить, ибо это нештатный режим.

но вот если у тебя в самолете не работает один из четырех двигателей так как по мне че вообще взлетать то, нада сидеть на земле

В смысле?.. На взлёте после прохода точки принятия решения "гаснет" мотор - отменишь взлёт? Но точка принятия решения пройдена и у тебя только 2 варианта - таки попытаться взлететь или затормозить об ближайшую рощицу..

Но я не могу понять о каком нагаре керосина Вы говорите, откуда ему (нагару) взяться в жаровых трубах/К.С.?

Там вон чуть выше фотку запостили - характерный выхлоп можно увидеть. Можете сами эксперимент провести - налейте куда-нибудь авиационого керосина и подожгите, если будет гореть без чёрного дыма, то я не прав...
Ну и пр температуры и т.п.: почитайте про дедовский способ очистки цилиндров ДВС с помощью тонкой струйки воды в карбюратор...

[arkhnchul]

Можете сами эксперимент провести - налейте куда-нибудь авиационого керосина и подожгите, если будет гореть без чёрного дыма

эксперимент некорректный будет, надо нормально смесь подготовить и поддерживать ее состав

[Leonid Vs]

В смысле?.. На взлёте после прохода точки принятия решения "гаснет" мотор - отменишь взлёт? Но точка принятия решения пройдена и у тебя только 2 варианта - таки попытаться взлететь или затормозить об ближайшую рощицу..

Обычно забор аэродрома.

Но я не могу понять о каком нагаре керосина Вы говорите, откуда ему (нагару) взяться в жаровых трубах/К.С.?

Там вон чуть выше фотку запостили - характерный выхлоп можно увидеть. Можете сами эксперимент провести - налейте куда-нибудь авиационого керосина и подожгите, если будет гореть без чёрного дыма, то я не прав...

Сергей! Копоть на взлёте даёт несгоревшее в форсажной камере топливо. И то, когда автоматика его переливает, т.к. там достаточно высокая температура, и сгорать оно должно, по задумке, полностью. Но! КПД двигателя очень резко падает из-за этого. Т.е. когда вариантов нет, то форсаж.
Сергей! Вы когда-нибудь в небе, не на взлёте, а на крейсерском полёте видели чёрный след?
Даже на форсаже это редкость.
А снимок 50-летней давности (50-летнего самолёта) не самый лучший аргумент для сравнения конструкции КС и ведра с керосином.
Сверхзвуковой российский бомбардировщик Белый лебедь (Ту-160)

И другие снимки:

Или https://www.google.ru/search?newwindow= ... 8i2YcpOHIt&*

[Serg]

эксперимент некорректный будет, надо нормально смесь подготовить и поддерживать ее состав

Состав керосина?..
Практически любое углеводородное топливо при недостатке кислорода даёт копоть (не сгорает полностью). Резко дай газ на авто и посмотри что будет...

Сверхзвуковой российский бомбардировщик Белый лебедь (Ту-160)

Неудачный пример, для Ту-160 форсаж на сверхзвуке - штатный режим.
По остальным снимкам:
Ан-178, судя по положению механизации садится. Ну и повторюсь - современные самолёты не взлетают на форсаже.