e) Quạt ống dẫn tiên tiến
1.3.2 Máy bay sức người Human-powered aircraft (HPA)
Máy bay chạy bằng sức người (HPA) là một máy bay có khả năng duy trì, điều khiển bay chỉ bằng sức người thơng qua một hành động đạp, kích hoạt cơ chế xoay cánh quạt để đẩy (Hình 1.27). HPA chắc chắn có kinh nghiệm hỗ trợ từ nhiệt hoặc dịng khơng khí tăng. HPA
tinh khiết khơng sử dụng dịng chảy lai của năng lượng (năng lượng mặt trời, ban nhạc cao su vết thương, pin nhiên liệu, vv) cho lực đẩy. Chuyến bay hpa thành công đầu tiên được ghi nhận xảy ra vào năm 1936 thông qua "Pedaliante", một máy bay được chế tạo và thiết kế ở Ý. Kể từ năm 2008, máy bay chạy bằng sức người đã bay thành công trên khoảng cách đáng kể. Tuy nhiên, chúng chủ yếu được xây dựng như một thách thức kỹ thuật chứ khơng phải cho bất kỳ loại mục đích giải trí hoặc tiện dụng nào.
Hình 1.27: Máy bay sức người
Ví dụ:
Ghi lại các dữ liệu sau (SLS lực đẩy tĩnh mực nước biển, đường kính tối đa, chiều dài, trọng lượng, tỷ lệ bỏ qua, và ứng dụng) cho các động cơ turbofan sau: ALF502R-6, CFM56- 2-C1, GE90-90B, Trent 1000-A1, V2500-A1, RB211-524H, Tay 620, Trent 800, JT8D-217, PW2037, PW409 Giải: Engine SLS thrust (lb.) Max dia. Length Weight (lb.) BP R Applications ALF502R-6 7500 50 65.6 1375 5.6 BAE-146 CFM56-2-C1 22,200 72 95.7 4635 6 A340 GE90-90B 90,000 134 204 16,644 9 B777-200/300 Trent 1000-A1 63,800 112 153 11,924 10 B787-8 V2500-A1 25,000 67.5 126 5210 5.4 A319-321 RB211-524H 60,600 86.3 125 9499 4.1 747-400/767-300 Tay 620 13,850 60 102 3185 3.04 Fokker 70/100 Trent 800 92,000 110 172 14,400 6.5 777 JT8D-217 20,850 56.3 154 4430 1.74 MD-80 PW2037 38,250 84.8 146.8 7160 5.8 757, C-17 PW4098 98,000 112 191.7 16,165 5.8 777 1.4 Kết luận
Điều hiển nhiên từ chương này, cuộc sống của nhân loại hiện nay ngày càng phụ thuộc vào máy bay. Trong cả nội chiến và chiến tranh, máy bay có vai trị thiết yếu của nó. Mơ tả chi tiết về máy bay phản lực thương mại, máy bay trực thăng và hệ thống phịng thủ được đưa ra. Vì vậy, máy bay cánh cố định và quay được sử dụng trong cả hai lĩnh vực dân sự và quân sự được phân loại đầy đủ.
Máy bay cánh cố định dân sự được sử dụng cả trong hành khách và vận tải hàng hóa, tìm kiếm và cứu hộ, nông nghiệp, nghiên cứu, chữa cháy và các hoạt động đào tạo. Máy bay quân sự cánh cố định thể hiện mình trong các chiến trường như máy bay chiến đấu, tấn công mặt đất, máy bay ném bom và cứu hộ, trong khi vận tải, tìm kiếm và cứu hộ, huấn luyện cũng như chữa cháy. Máy bay trinh sát và tiếp nhiên liệu bay giữa các khu vực xung đột và các căn cứ không quân. Máy bay cánh quay cũng được nhìn thấy rộng rãi cả trong các lĩnh vực dân sự và quân sự. Nó có khả năng cất cánh / hạ cánh trong các khu vực chưa trải nhựa. Du lịch, tìm kiếm và cứu hộ, chữa cháy, và các cơng trình cảnh sát là một số hoạt động dân sự của nó. Giao thơng vận tải, chiến đấu, ném bom và cứu hộ là một số ứng dụng quân sự quan trọng.
Hơn nữa, các hệ thống đẩy khác nhau được mô tả kỹ lưỡng. Cả động cơ trục và động cơ phản ứng đều được phân loại. Động cơ đốt trong là một loại động cơ trục có ba nhóm chính, cụ thể là: Wankel, piston và các loại tuabin. Nhóm turbine một lần nữa được chia thành động cơ tuabin cánh quạt, turbo-shaft và prop-fan. Các động cơ trục khác hoặc là loại năng lượng mặt trời hoặc con người. Động cơ phản ứng là các nhà máy điện chiếm ưu thế nhất bao gồm ramjet, pulsejet, turbojet, turbofan, turbo ramjet, và động cơ tên lửa turbo. Động cơ turbofan là động cơ thở bằng khơng khí được sử dụng chủ yếu trong cả hai ứng dụng cánh cố định dân sự và quân sự. Động cơ turbo-trục là nhà máy điện độc đáo hiện nay được sử dụng trong máy bay trực thăng. Động cơ tuabin cánh quạt cung cấp năng lượng cho hầu hết các máy bay vận tải dân sự và quân sự hạng nặng.
Các phân tích chi tiết cho tất cả các nhà máy điện trên sẽ được đưa ra trong cuốn sách này. Nó được phân loại là động cơ dựa trên ram, động cơ dựa trên tuabin và động cơ dựa trên trục. Một chương hồn chỉnh được dành cho mỗi nhóm.
Bài tập
P1.1. Phân loại các máy bay sau đây cho tên của một nhà máy điện có thể được cài đặt: Airbus A300, Antonov An 2 M, AVRO Vulcan B-2, B-52, B 767, B737, B777, BAE 146 Model Series 200, BEECH STARSHIP I, Beriev Be-42, C-17, C- 130, Cessna Model 402 C, Dassault Breguet Alpha Jet CH 53, DC-3, DC-10, DeHavilland Canada Dash-8, Embraer EMB-120, Embraer EMB-312 Tucano, F15, F35 , Fokker F-27 Hữu nghị MK 200, Gates LEARJET 35A, Lockheed Jetstar, McDonnell Douglas MD-80, Mig-29, Mirag-2000, Prion P-3, Piper Tomahawk II, Saab 340, SIAI Marchetti S-211, SR-71, Su-27, U-2, X-15.
P1.2. Đánh dấu đúng hay sai, sau đó sửa (các) câu trả lời sai:
- Mục bay trực thăng vận tải thương mại được chứng nhận đầu tiên trên thế giới là S-55 Chick-asaw (H-19) ( )
- Cập động cơ chạy bằng khí tuabin đầu tiên trên thế giới là Kaman K-225 ( )
- MD 902 là một trong những máy bay trực thăng tốc độ hành trình cao nhất; 258 km/h - trực thăng Dhruv ghi lại một trong những trần nhà cao nhất cụ thể là 27.500 ft - trực thăng SW-4 có một trong những phạm vi lớn nhất cụ thể là 990 km
- Eurocopter AS 532 là một máy bay vận tải quân sự có sức chứa 20 quân
- Agusta AZ 101 G là một trong những máy bay trực thăng vận tải cơng suất lớn nhất có sức chứa 45 hành khách
- máy bay không người lái loại trực thăng của Mỹ sử dụng động cơ điện làm nguồn điện.
P1.3. Hình cho thấy minh họa một mơ hình cho các động cơ-powered Wright anh em flyer. Ghi lại loại và thơng số kỹ thuật của nó
P1.4. Phân loại các động cơ sau đây cho tên của một máy bay có thể được trang bị: CF6-50C, CF34-GE-400A, CFM56-3C, F100-PW-100, F101-GE-102, F135, F404-GE-400, J57-P-10, J60-P-3, J75-P-13B, JT8D-17, JT9D-7 F, Pegasus 11-21, PT6 Twin Pac, PW100, PW2040, PW4090, RB211-524H, RB211-TRENT 768, R- 985 WASP JR, R -1340, Spey 506-14 W, Tay 650, TF30-P-6, TF33-PW-102, V2500-A1
P1.5. Xác định loại động cơ được hiển thị, đưa ra ba ví dụ cho động cơ và máy bay được lắp đặt
P1.7. Con số được hiển thị minh họa động cơ tuabin cánh quạt Kuznetsov NK-12 M, cung cấp năng lượng cho máy bay Tu-95. Cung cấp chi tiết về động cơ; số lượng trục, công suất, loại cánh quạt, có thể lắp đặt cho các máy bay khác.
P1.8. So sánh giữa các công cụ quạt chống đỡ sau:
- Pratt & Whitney/Allison 578-DX (Pratt & Whitney/Allison 578-DX) - Ge36 điện tổng quát
- Ivchenko-Tiến bộ D-27
P1.9. Hoàn tất dữ liệu bị thiếu trong bảng sau:
Engine SLS thrust (lbs.) Max diameter Length (in) Weight (lbs.) B PR Applications TFE731-2 3500 39.4 51 725 2?? TFE731-20 3650 39.4 51 885 ??? BR710 20,000 52.9 87 3520 ??? AE3007 7580 43.5 106.5 1581 ??? FJ44-1 1900 20.9 41.9 445 ??? FJ44-2 2300 23.7 40.2 448 3?? JT3-D-7 19,000 52.9 134.4 4300 ??? JT8D-11 15,000 43 120 3310 ??? JT9D-3A 43,500 95.6 128.2 8608 ??? GE4 69,000 90 296.04 13,243 ? ? B2707 SST design Mach 2.7 GE21J11B14 65,000 74.16 282 ?? ? ?
SCAR study Mach 2.6 Olympus 593 38,000 49 150 6780 ?
?
Concorde
TBE-M1.6 70,600 ?? ?? 9252 ?? NASA Mach 1.6 study TBE-M2.0 69,000 ?? ?? 9278 ?? NASA Mach 2.0 study TBE-2.4 65,500 ?? ?? 9587 ?? NASA Mach 2.4 study Rolls VCE 49,460 ?? ?? ?? ?? HSCT design study Rolls Tandem 49,460 ?? ?? ?? ?? HSCT design study