Silnik strumieniowy: Różnice pomiędzy wersjami

[wersja przejrzana]

Usunięta treść Dodana treść

Jednokolumnowy

Aktualna wersja na dzień 09:15, 25 wrz 2024

Silnik strumieniowy (ang. ramjet, dosł. silnik naporowy) – specyficzna odmiana silnika odrzutowego, niemająca części ruchomych. Składa się z komory spalania z dyszą, wtryskiwaczy paliwa i stabilizatorów płomienia. Silniki strumieniowe wykorzystują szybki przepływ otaczającego powietrza do jego sprężenia, zwany powietrzem naporowym, do czego nawiązuje ich angielska nazwa.

Historia

Silnik strumieniowy został opatentowany w 1908 r. przez francuskiego inżyniera René Lorina. W 1933 r. Jurij Pobiedonoscew z ZSRR zbudował silnik GIRD-08. Od połowy lat trzydziestych XX w. prace nad silnikami strumieniowymi prowadził w Niemczech Wolf Trommsdorff, konstruując szereg doświadczalnych pocisków z takim napędem, zaś T. Oswatitsch dokonywał w latach czterdziestych XX w. pionierskich i fundamentalnych badań nad osiowosymetrycznymi dyfuzorami naddźwiękowymi. Szereg konstrukcji silników strumieniowych powstało też w firmie Hellmutha Waltera w Kilonii. Badania nad tego typu silnikiem prowadzili również Amerykanin William Avery i René Leduc, który w 1949 r. skonstruował pierwszy samolot z silnikiem strumieniowym Leduc 010.

Budowa

Schemat silnika strumieniowego dla okołodźwiękowych prędkości przepływu. (*Inlet* – wlot, *Compression* – sprężanie, *Fuel injection* – wtrysk paliwa, *Combustion chamber* – komora spalania, *Nozzle* – dysza, *Exhaust* – wylot, M - liczba Macha

Komora spalania silnika strumieniowego jest ukształtowana tak, aby napływające z przodu powietrze zmniejszało prędkość przepływu i ulegało sprężaniu w dyfuzorze wlotowym. Stabilizatory mają za zadanie wytworzyć zawirowania mieszanki paliwowo-powietrznej. To pozwala zapalić mieszankę i utrzymać proces spalania. Przed zapłonem trzeba więc przepływ powietrza wymusić, najlepiej przez rozpędzenie całości do kilkuset kilometrów na godzinę.

Silnik strumieniowy może pracować w bardzo wąskim zakresie ciągu. Regulacja samym dopływem paliwa daje niewielkie efekty: albo silnik daje ciąg maksymalny, albo gaśnie. Nieco większy zakres można uzyskać przez jednoczesną zmianę geometrii dyfuzora i ilości paliwa.

Do pracy w zakresie wysokich prędkości naddźwiękowych jest przeznaczony tzw. SCRJ (Supersonic Combustion Ramjet) zwany też scramjet.

Zastosowanie

Silniki strumieniowe znalazły zastosowanie głównie w technice wojskowej; służą do napędu szybkich manewrujących pocisków odrzutowych dalekiego zasięgu. Do rozpędzenia pocisków do odpowiedniej prędkości stosowane są silniki rakietowe lub są one wystrzeliwane z szybko lecących samolotów. Próbowano też stosować małe silniki strumieniowe, zamocowane na końcach łopat wirnika głównego, do napędu śmigłowców. Próby były spektakularne, ale niebezpieczne, wyniki obiecujące, lecz cały napęd mocno niepewny.

Atrakcyjną cechą silnika strumieniowego jest jego niewybredność pod względem paliwa: spala benzynę, naftę, alkohol, parafinę i inne. W miejscu komory spalania może znajdować się dowolny wymiennik ciepła – można skonstruować silnik strumieniowy z reaktorem jądrowym, a nawet silnik na koks.

Samolotem załogowym, wyposażonym w silniki turboodrzutowo-strumieniowe, jest zwiadowczy Lockheed SR-71 Blackbird. SR-71 ma dwa silniki turboodrzutowe z dopalaczami, umieszczone w gondolach skrzydłowych. Zewnętrzna część gondoli tworzy silnik strumieniowy wokół silnika turboodrzutowego. Włączano go, kiedy trzeba było zwiększyć prędkość, działał dopiero od dość wysokich prędkości.

Samoloty korzystające z silników strumieniowych są z reguły maszynami eksperymentalnymi. Zaliczał się do nich m.in. X-43.

Bibliografia

Wolf J.: Rozwój konstrukcji silnika strumieniowego; w: Najnowsze konstrukcje lotnicze – napędy; PWT, Warszawa, 1957.

@@ Linia 1: / Linia 1: @@
-'''Silnik strumieniowy''' ([[język angielski|ang.]] ''ramjet'') jest specyficzną odmianą [[silnik odrzutowy|silnika odrzutowego]] - nie ma żadnych części ruchomych. Jego konstrukcja jest pozornie prosta: [[komora spalania]] z [[dysza|dyszą]], wtryskiwacze [[paliwo|paliwa]] i stabilizatory [[płomień|płomienia]].
+'''Silnik strumieniowy''' ({{ang.|ramjet}}, dosł. ''silnik naporowy'') – specyficzna odmiana [[silnik odrzutowy|silnika odrzutowego]], niemająca części ruchomych. Składa się z [[komora spalania|komory spalania]] z [[dysza|dyszą]], wtryskiwaczy [[paliwo|paliwa]] i stabilizatorów [[płomień|płomienia]]. Silniki strumieniowe wykorzystują szybki przepływ otaczającego powietrza do jego sprężenia, zwany [[powietrze naporowe|powietrzem naporowym]], do czego nawiązuje ich angielska nazwa.
-[[Plik:Ramjet operation.png|thumb|300px|Schemat silnika strumieniowego. Opis:<br />
-''Inlet'' - wlot, ''Compression'' - sprężanie, ''Fuel injection'' - wtrysk paliwa, ''Combustion chamber'' - [[komora spalania]], ''Nozzle'' - [[dysza]], ''Exhaust'' - wylot. Liczby oznaczają prędkość strumienia względem [[Ma|liczby Macha]]]]
-=== Historia ===
+== Historia ==
-Silnik strumieniowy został opatentowany w [[1908]] r. przez francuskiego inżyniera [[René Lorin]]a. W [[1933]] r. [[Jurij Pobiedonoscew]] z [[ZSRR]] zbudował silnik GIRD-08. Badania nad tego typu silnikiem prowadzili również Amerykanin [[William Avery]] i [[René Leduc]], który w [[1949]] r. skonstruował pierwszy samolot z silnikiem strumieniowym.
+Silnik strumieniowy został opatentowany w 1908&nbsp;r. przez francuskiego inżyniera [[René Lorin]]a. W 1933&nbsp;r. [[Jurij Pobiedonoscew]] z [[Związek Socjalistycznych Republik Radzieckich|ZSRR]] zbudował silnik GIRD-08. Od połowy lat trzydziestych XX w. prace nad silnikami strumieniowymi prowadził w Niemczech [[Wolf Trommsdorff]], konstruując szereg doświadczalnych pocisków z takim napędem, zaś T. Oswatitsch dokonywał w latach czterdziestych XX w. pionierskich i fundamentalnych badań nad osiowosymetrycznymi dyfuzorami naddźwiękowymi. Szereg konstrukcji silników strumieniowych powstało też w firmie [[Hellmuth Walter|Hellmutha Waltera]] w [[Kilonia|Kilonii]]. Badania nad tego typu silnikiem prowadzili również Amerykanin [[William Avery]] i [[René Leduc]], który w 1949&nbsp;r. skonstruował pierwszy samolot z silnikiem strumieniowym [[Leduc 010]].
-=== Budowa ===
+== Budowa ==
+[[Plik:Ramjet operation.svg|mały|upright=1.6|Schemat silnika strumieniowego dla okołodźwiękowych prędkości przepływu. (''Inlet'' – wlot, ''Compression'' – sprężanie, ''Fuel injection'' – wtrysk paliwa, ''Combustion chamber'' – [[komora spalania]], ''Nozzle'' – [[dysza]], ''Exhaust'' – wylot, M - [[liczba Macha]]]]
-Komora spalania silnika strumieniowego jest ukształtowana tak, aby napływające z przodu [[powietrze]] zmniejszało [[prędkość]] przepływu i ulegało sprężaniu w [[dyfuzor]]ze wlotowym. Stabilizatory mają za zadanie wytworzyć zawirowania mieszanki paliwowo - powietrznej. To pozwala zapalić mieszankę i utrzymać proces [[spalanie|spalania]].
-Wynika z tego, że przed zapłonem trzeba przepływ powietrza wymusić, najlepiej przez rozpędzenie całości do kilkuset kilometrów na godzinę.
+Komora spalania silnika strumieniowego jest ukształtowana tak, aby napływające z przodu [[powietrze]] zmniejszało [[prędkość]] przepływu i ulegało sprężaniu w [[dyfuzor]]ze wlotowym. Stabilizatory mają za zadanie wytworzyć zawirowania [[Mieszanka paliwowo-powietrzna|mieszanki paliwowo-powietrznej]]. To pozwala zapalić mieszankę i utrzymać proces [[spalanie|spalania]]. Przed zapłonem trzeba więc przepływ powietrza wymusić, najlepiej przez rozpędzenie całości do kilkuset kilometrów na godzinę.
-Do tego silnik strumieniowy może pracować w bardzo wąskim zakresie ciągu. Regulacja samym dopływem paliwa daje niewielkie efekty: albo silnik daje [[silnik rakietowy|ciąg]] maksymalny, albo gaśnie. Nieco więcej można uzyskać przez jednoczesną zmianę geometrii dyfuzora i ilości paliwa.
-Rysunek powyżej przedstawia silnik strumieniowy dla okołodźwiękowych prędkości przepływu. Do pracy w zakresie wysokich prędkości naddźwiękowych jest przeznaczony tzw. SCRJ (''Supersonic Combustion Ramjet'') zwany też [[Scramjet]].
+Silnik strumieniowy może pracować w bardzo wąskim zakresie ciągu. Regulacja samym dopływem paliwa daje niewielkie efekty: albo silnik daje [[silnik rakietowy|ciąg]] maksymalny, albo gaśnie. Nieco większy zakres można uzyskać przez jednoczesną zmianę geometrii dyfuzora i ilości paliwa.
-=== Zastosowanie ===
+Do pracy w zakresie wysokich [[Prędkość naddźwiękowa|prędkości naddźwiękowych]] jest przeznaczony tzw. SCRJ (''Supersonic Combustion Ramjet'') zwany też [[scramjet]].
+== Zastosowanie ==
 Silniki strumieniowe znalazły zastosowanie głównie w technice wojskowej; służą do napędu szybkich manewrujących [[pocisk odrzutowy|pocisków odrzutowych]] dalekiego zasięgu. Do rozpędzenia pocisków do odpowiedniej prędkości stosowane są [[silnik rakietowy|silniki rakietowe]] lub są one wystrzeliwane z szybko lecących samolotów. Próbowano też stosować małe silniki strumieniowe, zamocowane na końcach łopat wirnika głównego, do napędu [[śmigłowiec|śmigłowców]]. Próby były spektakularne, ale niebezpieczne, wyniki obiecujące, lecz cały napęd mocno niepewny.
-Atrakcyjną cechą silnika strumieniowego jest jego niewybredność pod względem paliwa: spala [[benzyna|benzynę]], [[kerozyna|kerozynę]], [[alkohol]], [[parafina|parafinę]] i inne. W miejscu komory spalania może znajdować się dowolny [[wymiennik ciepła]] - można skonstruować silnik strumieniowy z [[reaktor jądrowy|reaktorem jądrowym]], a nawet silnik na [[koks]].
+Atrakcyjną cechą silnika strumieniowego jest jego niewybredność pod względem paliwa: spala [[benzyna|benzynę]], [[nafta|naftę]], [[alkohole|alkohol]], [[parafina|parafinę]] i inne. W miejscu komory spalania może znajdować się dowolny [[wymiennik ciepła]] – można skonstruować silnik strumieniowy z [[reaktor jądrowy|reaktorem jądrowym]], a nawet silnik na [[koks]].
-Jedynym obecnie [[samolot]]em załogowym, wykorzystującym pomocnicze silniki strumieniowe, jest zwiadowczy [[Lockheed]] [[Lockheed SR-71 Blackbird|SR-71 Blackbird]]. SR-71 zasadniczo jest napędzany dwoma [[silnik turboodrzutowy|silnikami turboodrzutowymi]], umieszczonymi w gondolach skrzydłowych. Zewnętrzna część gondoli tworzy silnik strumieniowy wokół silnika turboodrzutowego. Włącza się go kiedy trzeba zwiększyć prędkość.
+[[Samolot]]em załogowym, wyposażonym w silniki turboodrzutowo-strumieniowe, jest [[zwiad]]owczy [[Lockheed]] [[Lockheed SR-71 Blackbird|SR-71 Blackbird]]. SR-71 ma dwa [[silnik turboodrzutowy|silniki turboodrzutowe]] z [[Dopalacz (lotnictwo)|dopalaczami]], umieszczone w gondolach skrzydłowych. Zewnętrzna część gondoli tworzy silnik strumieniowy wokół silnika turboodrzutowego. Włączano go, kiedy trzeba było zwiększyć prędkość, działał dopiero od dość wysokich prędkości.
+Samoloty korzystające z silników strumieniowych są z reguły maszynami eksperymentalnymi. Zaliczał się do nich m.in. [[X-43]].
+== Bibliografia ==
+* Wolf J.: ''Rozwój konstrukcji silnika strumieniowego''; w: ''Najnowsze konstrukcje lotnicze – napędy''; PWT, Warszawa, 1957.
+{{Kontrola autorytatywna}}
-[[Kategoria:Lotnictwo]]
 [[Kategoria:Napędy pojazdów kosmicznych]]
 [[Kategoria:Silniki lotnicze]]
-[[cs:Náporový motor]]
-[[de:Staustrahltriebwerk]]
-[[en:Ramjet]]
-[[es:Estatorreactor]]
-[[fa:رام‌جت]]
-[[fr:Statoréacteur]]
-[[ga:An Rop-Scairdinneall]]
-[[ko:램제트]]
-[[it:Statoreattore]]
-[[he:מנוע מגח סילון]]
-[[hu:Torlósugár-hajtómű]]
-[[nl:Ramjet]]
-[[ja:ラムジェットエンジン]]
-[[nn:Ramjet-motor]]
-[[pt:Ramjet]]
-[[ru:Воздушно-реактивный двигатель#Прямоточный воздушно-реактивный двигатель]]
-[[sk:Náporový motor]]
-[[sr:Набојно-млазни мотор]]
-[[fi:Patoputkimoottori]]
-[[tr:Ramjet]]
-[[zh:冲压式喷气发动机]]