Fenomen prenapona motora aviona

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zadnja izmjena: 2023-12-17 10:20

Prenapon je izuzetno neugodna pojava koja može dovesti do potpunog uništenja motora i smrti ljudi. U naše živote ušao je zajedno sa erom mlaznih aviona, koja je započela 50-60-ih godina prošlog veka. Sada ovaj fenomen više ne predstavlja apsolutno fatalnu opasnost. Zahvaljujući akumuliranom iskustvu i tehničkim rješenjima, prenapon motora aviona može se spriječiti u mnogim slučajevima, ali ovo kršenje se nastavlja i danas.

Motori putničkih brodova

Suprotno uvriježenom mišljenju, moderni putnički brodovi čine samo 20-30 posto mlaznih aviona. Toliko potiska daje reaktivna komponenta modernog turboelisnog motora. Preostalih 70-80 posto dobiva se od potiska starog dobrog propelera koji rotira turbina. Istina, ovaj propeler je potpuno drugačiji od klasičnih avionskih propelera prethodnih generacija aviona. Da bi se razumio fenomen prenapona avionskih motora, potrebno je barem minimalno razumjeti strukturu modernog avionskog motora. Dijagram motora je prikazan na slici.

Princip rada motora aviona

Moderan motor, koji obično visi ispod krila u prelepom poklopcu gondole motora, strukturno je sistem sa dva kruga. Vanjski krug je ventilator, koji zapravo radi na principu klasičnog avionskog propelera i predstavlja kombinaciju mnogih lopatica, koje su savršeno vidljive s prednje strane svakog modernog aviona. Drugi zadatak ovog ventilatora je da uzima vazduh za unutrašnje kolo motora. Potonji je mnogo složeniji i predstavlja sljedeći lanac jedinica koje međusobno djeluju: već spomenuti ventilator pumpa zrak u kompresor, koji ga komprimira do potrebnih vrijednosti, zatim zagrijani i komprimirani zrak ulazi u komoru za sagorijevanje, gdje se miješa. sa avio kerozinom i pali.

Izlazni gasovi (proizvodi sagorevanja) okreću lopatice turbine, koja rotira ventilator (nalaze se na istoj osovini), nakon čega se ostatak izduvnih gasova izbacuje kroz mlaznicu i dodaje potisak, delujući na princip mlaza. Ako uklonite vanjsku konturu, dobivate čisto mlazni motor, pa je to turboprop. Pa, ili turbofan - kako više volite.

Naravno, ovaj opis rada motora je krajnje pojednostavljen. Motor aviona je najsloženiji tehnički sistem. Iako postoji mnogo zemalja u svijetu koje mogu dizajnirati i proizvoditi avione, mnogo je manje zemalja koje imaju tehnologiju za projektovanje i proizvodnju turboelisnih motora.

Fenomen prenapona

Sama riječ pompage dolazi iz francuskog i znači "pumpanje", "pumpanje". Njegova suština je u kršenju normalnog protoka zraka u motoru. Njegove uzdužne oscilacije se javljaju duž cijelog puta zraka, uzrokujući neravnotežu u omjeru zraka i goriva u komori za sagorijevanje. Ako je neravnoteža u korist goriva, prekomjerno obogaćena smjesa eksplodira; ako je neravnoteža u korist zraka, sagorijevanje se zaustavlja.

Izvana, nalet motora aviona izgleda kao lanac eksplozija, praćen jakom vibracijom i izbacivanjem plamena iz mlaznice. Redoslijed događaja u ovom procesu može se zamisliti na sljedeći način: nedostatak zraka, višak goriva u komori za sagorijevanje, eksplozija u komori za izgaranje, naglo ubrzanje turbine, nagli skok brzine ventilatora, višak vazduha, prestanak sagorevanja, smanjenje brzine, opet nedostatak vazduha. Ciklus je završen.

Ako se svi ovi događaji ponavljaju više puta, vibracije i lokalni eksplozivni fenomeni mogu dovesti do veoma tužnih posljedica, uključujući i pad mlaznog aviona.

Razlozi

Razlozi za prenapon motora aviona mogu biti različiti. Najčešće je oštećenje lopatica turbine zbog istrošenosti ili stranog predmeta koji je ušao u ulaz zraka. Na primjer, ptica ili kamen sa piste. To također može biti uzrokovano greškama posade, prekomjernim punjenjem goriva pri pokretanju, radom motora na ekstremnim granicama i atmosferskim pojavama kao što su vrtlozi ili pretjeranonizak pritisak po toplom vremenu.

Kako spriječiti i eliminirati prenapon

Moderni motori imaju senzore instalirane u disajnim putevima. Na osnovu očitavanja senzora, ugrađena automatika odmah mijenja način dovoda goriva i parametre kompresora. U samom motoru se umjesto jedne, dvije ili čak tri osovine koriste kako bi se osigurao njegov stabilan rad u slučaju pojave prenapona, prekidajući direktnu vezu između ventilatora i turbine.

Prenapon turbine, ako se dogodi u ravnom letu, eliminiše se jednostavnim privremenim gašenjem motora ili smanjenjem brzine, nakon čega je moguće izvršiti tzv. "hladno pročišćavanje", odnosno izbaciti višak goriva iz komore za sagorevanje nadolazećim strujanjem vazduha.

Najopasnija stvar je nalet pri poletanju, kada se prođe tačka odluke. Međutim, moderni avioni su u stanju da nastave poletanje čak i sa jednim neispravnim motorom.