Ştiri:

Vă rugăm să citiţi Regulamentul de utilizare a forumului Scientia în secţiunea intitulată "Regulamentul de utilizare a forumului. CITEŞTE-L!".

Main Menu

Elice cu propulsie reactivă

Creat de protelisav, Septembrie 26, 2011, 07:37:55 PM

« precedentul - următorul »

0 Membri şi 1 Vizitator vizualizează acest subiect.

protelisav

Elicea cu propulsie reactivă este o soluţie tehnică novatoare, care se poate utiliza la diverse  mijloace aeronautice de transport, de la avioane şi elicoptere, cunoscute in prezent, până la noi variante constructive pentru aparatele de zbor , de tip lenticular sau chiar individuale. Se ştie că statoreactoarele au  cea mai simplă schemă constructivă dintre motoarele reactive şi nu au piese în rotaţie, însă nu pot funcţiona la punct fix, iar plafonul de zbor depinde de viteza de deplasare, pentru a pătrunde în difuzor un debit constant de aer, în condiţiile scăderii cu înălţimea a densităţii atmosferei. 
O posibilitate de a elimina aceste dezavantaje consta in realizarea unei structuri mixte, de tip elice cu propulsie reactivă, prin dispunerea unor statoreactoare pe palele elicei, la distanţe egale faţă de axul de rotaţie. Altfel spus, elicea este acţionată de forţele reactive produse de statoreactoare, ansamblu care asigură cuplul motor, forţa de tracţiune şi portanţa aparatelor de zbor.
Prin aplicarea soluţiei tehnice propuse  se obţin următoarele avantaje :
-viteze mari de deplasare a aparatelor de zbor ;
-funcţionarea statoreactoarelor chiar şi la punct fix ;
-reducerea considerabilă a cuplului de reacţiune existent la elicopterele prevăzute cu motoare termice, care determină o rotaţie inversă a aparatului–efect compensat prin utilizarea a două elice portante care se rotesc în sensuri contrare sau prin montarea unei elice anticuplu la partea terminală a fuselajului ;
-stabilitate mare pe traiectorie a aparatelor de zbor, datorită efectului giroscopic considerabil al elicelor cu propulsie reactivă .
Elicea cu propulsie reactivă se compune, în principal, din palele 3 şi 4, montate pe axul cu butuc 7, precum şi din statoreactoarele 1 şi 2, dispuse la distanţe egale faţă de axa de rotaţie. Statoreactoarele 1 şi 2 sunt prevăzute la capete cu difuzoare şi ajutaje Laval – D1, A1,respectiv D2, A2 - şi comunică, prin canalul longitudinal 6, precum şi unul similar practicat în pala 4 a elicei, cu canalul median 5 al axului cu butuc, pus în legătură cu rezervorul de combustibil. Pentru a permite mişcarea de rotaţie, axul cu butuc al elicei  este asamblat pe conducta rezervorului de combustibil prin intermediul unui cuplaj mecanic. Circularea forţată a combustibilului lichid se realizează cu ajutorul unei pompe, iar pentru reglarea debitului se utilizează  robinete cu ventil sau cu clapetă, acţionate manual sau prin intermediul  unor sisteme electrice, hidraulice sau pneumatice, cunoscute în tehnica actuală, fără să mai fie necesare precizări suplimentare. Parametrii de funcţionare ai aparatului de zbor sunt stabiliţi de către pilot de la tabloul de bord cu ajutorul unor echipamente  de comandă şi control. Modul de funcţionare a elicei cu propulsie reactivă este realativ simplu.  Prin injecţia combustibilului în camerele de ardere ale statoreactoarelor  şi aprinderea acestuia cu ajutorul unor bujii electrice, se degajă prin ardere o mare cantitate de gaze, a căror presiune poate depăşi 100 at la temperaturi de circa 1500-20000C. Alimentarea cu aer a camerelor de ardere se face prin difuzoarele D1 şi D2, iar jeturile de gaze, evacuate cu viteze supersonice prin ajutajele Laval A1 şi A2, asigură forţele reactive care produc cuplul motor pentru punerea în mişcare de rotaţie a elicei. Forţele reactive de propulsie sunt orientate în sens contrar faţă de viteza de evacuare a gazelor de ardere, fiind explicate teoretic pe baza principiului acţiunilor reciproce şi a teoremei de conservare a impulsului mecanic. Statoreactoarele 1 şi 2 pot  utiliza diverşi combustibili lichizi, ca de exemplu kerosenul. Elicea cu propulsie reactivă este prevăzută cu două sau chiar cu mai multe pale dispuse regulat în jurul axei de rotaţie. Palele elicei au un profil special, caracterizat printr-o rezistenţă la înaintare mică, însă forţa aerodinamică este suficient de mare pentru a asigura deplasarea aparatului de zbor. Componentele ale forţei aerodinamice depind de mai mulţi parametrii-forma şi dimensiunile elicei,unghiul de atac  , viteza unghiulară  , densitatea   a aerului. În general, palele elicei au bordul de atac rotunjit, spre deosebire de bordul de fugă care este ascuţit, iar suprafeţele active au curburi diferite pentru a asigura diferenţe de viteză, şi implicit de presiune, ale straturilor de aer din apropiere . Rezultanta forţelor de presiune exercitate pe palele elicei aflate în mişcare de rotaţie asigură, la turaţii mari, forţa de tracţiune pentru deplasarea aeronavelor şi chiar forţa de sustentaţie la elicoptere, însă portanţa la avioane este datorată aripilor. Spre deosebire de avioane, elicea elicopterelor are palele montate pe axul cu butuc prin articulaţii, fiind prevăzută cu un platou de variaţie ciclică a pasului, cu disc pendular, care permite efectuarea mişcărilor de bătaie şi bascularea înainte. În timpul mişcării de rotaţie, palele elicei sunt supuse în special unor solicitări centrifugale, cele de încovoiere sau torsiune au valori mult mai reduse.
Elicea cu propulsie reactivă poate fi adaptată şi pentru funcţionarea în apă sau în mediu extrem de rarefiat, prin alimentarea  motoarelor reactive 1 şi 2, cu combustibil şi oxidant în stare lichidă, stocate în rezervoare distincte, caz în care difuzoarele D1 şi D2 nu mai sunt necesare . Există diverse variante constructive pentru elicea cu propulsie reactivă care se deosebesc prin forma, dimensiunile, modul de dispunere şi natura materialelor din care sunt realizate părţile componente. Elicea cu propulsie reactivă este deosebit de eficientă chiar şi la dimensiuni relativ mici, deoarece poate atinge turaţii foarte mari, iar la portanţa datorată palelor elicei se adaugă componenta verticală a forţei reactive, forţa rezultantă fiind suficientă pentru a compensa greutăţi destul de mari ale aparatelor de zbor.Pe de altă parte, mecanismul de reglare a turaţiei este simplu – prin modificarea debitului de combustibil care ajunge în camerele de ardere ale statoreactoarelor. Aceste calităţi deosebite permit utilizarea elicei cu propulsie reactivă  la aparate ultraperformante de zbor, cu un înalt grad de manevrabilitate, dar şi o bună stabilitate pe traiectorie, daorită efectului giroscopic. Pentru exemplificare, se prezintă  schema constructivă pentru un aparat lenticular de zbor. Corpul lenticular 8 al aparatului de zbor este prevăzut la partea centrală cu o deschidere circulară 9, unde este amplasată elicea 10 cu propulsie reactivă, montată pe suportul de susţinere, prin intermediul unor articulaţii cilindrice sau sferice, pentru a permite modificarea, după dorinţă, a direcţiei de orientare a axei de rotaţie.  Se pot imagina diverse alte forme constructive pentru aparatele de zbor, chiar şi structuri deschise, de uz individual, formate, în principal, din elicea cu propulsie reactivă şi rezervorul de combusibil.  Pentru fabricarea aparatelor de zbor se pot folosi metale dar şi materiale compozite care absorb undele electromagnetice. Aparatele de zbor cu  dimensiuni mici, pot fi utilizate eficient în domeniul civil, dar mai ales în domeniul militar, deoarece, pe lângă gradul înalt de manevrabilitate la înălţimi joase, sunt greu de detectat de către radar şi dificil de lovit cu proiectile sau rachete.  Mai multe detalii se pot afla pe www.voxinventica.com .

Electron

Don't believe everything you think.

protelisav

#2
Pe www.voxinventica.com la pagina web "VOX EGO".

Electron

Am intrat pe pagina, iar in afara de o figura minuscula din care nu se intelege mai nimic, nu am gasit "mai multe detalii" relevante. Parerea mea este ca mai ai mult de lucrat la modul de prezentare, deoarece in forma asta nu e deloc atractiv materialul respectiv. Dar repet, e doar parerea mea.

e-
Don't believe everything you think.

protelisav

Desenul, pe care il numesti "figura minuscula", reprezinta o sectiune cu vedere a unei elice cu propulsie reactiva si ajuta la intelegerea schemei constructive si a modului de functionare a solutiei tehnice prezentate.

Electron

Si nu puteai sa pui un desen mai mare in care sa se vada mai bine acea sectiune?

Apropo de solutia tehnica, ce avantaj este sa pui reactoarele acelea in palele elicii in loc sa le atasezi de partea "fixa" a aparatului de zbor?

e-
Don't believe everything you think.

protelisav

Citat din: Electron din Septembrie 28, 2011, 06:25:45 PM
Si nu puteai sa pui un desen mai mare in care sa se vada mai bine acea sectiune?

Apropo de solutia tehnica, ce avantaj este sa pui reactoarele acelea in palele elicii in loc sa le atasezi de partea "fixa" a aparatului de zbor?

e-
Pentru ca un aparat de zbor, avand motoarele reactive montate pe partea "fixa", reprezinta un avion cu reactie iar un aparat de zbor, avand motoarele reactive montate pe palele elicei dispuse la partea superioara, reprezinta un elicopter cu propulsie reactiva. Fata de avioane, elicopterele prezinta unele avantaje, ca de exemplu, zborul la "punct fix", aterizarea pe verticala etc.

Electron

#7
Citat din: protelisav din Septembrie 29, 2011, 06:38:30 PM
Pentru ca un aparat de zbor, avand motoarele reactive montate pe partea "fixa", reprezinta un avion cu reactie
Fals. Ce te impiedica sa ai motoare reactive atasate de partea "fixa" a unui elicopter?

Citatiar un aparat de zbor, avand motoarele reactive montate pe palele elicei dispuse la partea superioara, reprezinta un elicopter cu propulsie reactiva.
Care e avantajul sa fie motoarele reactive montate pe palele elicei in loc sa fie montate pe partea fixa a elicopterului, pastrand desigur aceeasi orientare?

CitatFata de avioane, elicopterele prezinta unele avantaje, ca de exemplu, zborul la "punct fix", aterizarea pe verticala etc.
Asta e complet irelevant pentru intrebarea pusa de mine.

e-
Don't believe everything you think.

AlexandruLazar


virgil 48

#9
 Poate mi-a scapat mie, dar nu am vazut nimic despre pornirea elicei. In ciuda avantajelor,
statoreactoarele nu sunt folosite in mod curent fiindca nu pot porni singure, ci numai dupa
ce au fost aduse la o anumita viteza(de translatie) cu alte mijloace.
La ce componenta verticala a fortei reactive(randul 15 de jos) te referi? Forta reactiva nu
este in planul elicei?

protelisav

Citat din: virgil 48 din Septembrie 30, 2011, 10:38:53 AM
Poate mi-a scapat mie, dar nu am vazut nimic despre pornirea elicei. In ciuda avantajelor,
statoreactoarele nu sunt folosite in mod curent fiindca nu pot porni singure, ci numai dupa
ce au fost aduse la o anumita viteza(de translatie) cu alte mijloace.
La ce componenta verticala a fortei reactive(randul 15 de jos) te referi? Forta reactiva nu
este in planul elicei?
1.Pornirea elicei se poate face cu un electromotor pana la atingerea regimului de functionare a statoreactoarelor.
2.Forta reactiva are o componenta verticala deoarece statoreactoarele sunt dispuse putin inclinat fata de planul elicei.

Electron

Citat din: protelisav din Septembrie 30, 2011, 05:25:29 PM
2.Forta reactiva are o componenta verticala deoarece statoreactoarele sunt dispuse putin inclinat fata de planul elicei.
Ah, deci asa ... Eu din desenul acela minuscul si din textul descrierii functionarii intelesesem ca reactoarele sunt exact verticale.
Daca sunt "dispuse putin inclinat fata de planul elicei", de unde rezulta asta? In desen nu se vede asa ceva.


e-
Don't believe everything you think.

virgil 48

 Te-ai gandit ce electromotor si ce acumulatoare ar fi necesare ca sa aduci statoreactoare-
le in regim de functionare la sol? Si ce furtuna ar produce in jurul aparatului? Mai bine
folosesti niste miniturboreactoare, dar schema aceasta sunt sigur ca am mai vazut-o de
muuult intr-o revista! Cat despre inclinarea statoreactoarelor fata de planul elicei, aceasta
produce imediat o pierdere de randament care te obliga la o turatie majorata la pornire.

protelisav

Citat din: Electron din Septembrie 30, 2011, 07:34:34 PM
Citat din: protelisav din Septembrie 30, 2011, 05:25:29 PM
2.Forta reactiva are o componenta verticala deoarece statoreactoarele sunt dispuse putin inclinat fata de planul elicei.
Ah, deci asa ... Eu din desenul acela minuscul si din textul descrierii functionarii intelesesem ca reactoarele sunt exact verticale.
Daca sunt "dispuse putin inclinat fata de planul elicei", de unde rezulta asta? In desen nu se vede asa ceva.
e-
Ai interpretat gresit desenul. Iti sugerez sa tii seama ca palele elicei se caracterieaza prin asa-numitul "unghi de atac". Sunt convins ca acum vei intelege afirmatiile.

protelisav

Citat din: virgil 48 din Octombrie 01, 2011, 09:06:12 AM
Te-ai gandit ce electromotor si ce acumulatoare ar fi necesare ca sa aduci statoreactoare-
le in regim de functionare la sol? Si ce furtuna ar produce in jurul aparatului? Mai bine
folosesti niste miniturboreactoare, dar schema aceasta sunt sigur ca am mai vazut-o de
muuult intr-o revista! Cat despre inclinarea statoreactoarelor fata de planul elicei, aceasta
produce imediat o pierdere de randament care te obliga la o turatie majorata la pornire.
1.Sa nu exageram... Nu trebuie un megaelectromotor, pentru ca la cuplul motor produs de acesta se adauga cuplul motor produs de fortele reactive. Ele exista chiar si atunci cand nu s-a atins regimul optim de functionare.
2.Cat despre furtuna din jurul aparatului, nu poate fi mai mare decat la avioanele englezesti cu aterizare pe verticala.
3.Randamentul aparatelor de zbor este afectat intr-o mica masura, deoarece palele elicei au un "unghi de atac" iar statoreactoarele au forma aerodinamica.