Historia i tendencje rozwojowe napędów lotniczych

• Autorzy: Opara T.

Warianty tytułu

EN

History and future of turbine aircraft engines

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W opracowaniu przedstawiono etapy rozwoju napędów lotniczych, począwszy od silników tłokowych do trójwirnikowych silników turbinowych. Ograniczenia w zakresie prędkości i wysokości lotu, jakie wynikały z zastosowania klasycznego układu silnik tłokowy-śmigło, stały się impulsem do podjęcia prac badawczych nad napędem odrzutowym. Odzwierciedleniem rywalizacji w tym zakresie były dokonania twórców pierwszych silników odrzutowych: F. Whitlea i H. von Ohaina. Napęd turbinowy (odrzutowy, śmigłowy i śmigłowcowy) zdominował lotnictwo wojskowe i cywilne już w drugiej połowie XX wieku. W 1960 r. rozpoczęła się era silników dwuprzepływowych o korzystniejszych parametrach eksploatacyjnych z elektronicznymi i cyfrowymi układami automatycznej regulacji. Dalszy rozwój silników turbinowych wiąże się z zastosowaniem jakościowo nowych materiałów (zwłaszcza zaś kompozytów), optymalizowaniem kształtów łopatek sprężarki i turbiny oraz technologii ich wytwarzania. W artykule przedstawiono zmiany konstrukcyjne prowadzące do ograniczenia destrukcyjnych skutków zasysania ciał obcych. Wskazano na możliwość zwiększenia manewrowości samolotów przez zastosowanie wektorowania ciągu. Omówiono perspektywy rozwoju turbinowych napędów lotniczych.

EN

This paper discusses stages of development of air propulsion from piston engines up to three-rotor turbine ones. Limitations in speed and altitude of flight, caused by traditional system of a piston engine and an airscrew, became an impulse to conduct research on jet propulsion. Accomplishments of the designers of the first jet-propelled engines: F. Whitle and H. von Ohain are a reflection of rivalry in this field. In the second half of the 20th century turbine propulsion (turbojet, turboprop and helicopter engines) dominated air force and civil aviation. In 1960 the age of turbofans began, owing to better operating properties and electronic and digital systems of automatic regulation. Further development of turbine engines is connected with application of qualitatively new materials (particularly composites), optimization of the shape of compressor and turbine blades and technologies of their production. The paper discusses design changes decreasing the destructive effects of foreign matter suction and indicates the possibility of increasing the maneuverability of airplanes by thrust vectoring. Finally, development prospects of turbine propulsion are analyzed.

Słowa kluczowe

PL

maszyny wirnikowe; silnik odrzutowy; silnik śmigłowy; silnik śmigłowcowy; cyfrowe układy sterowania; wektorowanie ciągu; samolot odrzutowy; silnik turbinowy jednoprzepływowy i dwuprzepływowy

EN

turbomachines; turbojet; turboprop engine; helicopter engine; digital control system; thrust vectoring; jet aircraft; turbofans

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Naukowe Silników Spalinowych
• Czasopismo: Silniki Spalinowe
• Rocznik: 2006
• Tom: R. 45, nr 4
• Strony: 3--18
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz.

Twórcy

autor

Opara T.

• Politechnika Radomska, Wydział Transportu

Bibliografia

• [1] Szczeciński S.: Dwuwirnikowe i dwuprzepływowe lotnicze silniki turbinowe. WKiL Warszawa 1971.
• [2] Calmon J.: Sir Frank Whittle to the year 2000 - what is now in propulsion? Aeronautical Journal, no 920 92, 1988.
• [3] Parker S.: Flight and flying machines. Dorling Kindersley Ltd., London 1990.
• [4] Hassany A.: Historia i postęp w konstrukcji dwuprzepływowych silników lotniczych. WBMiL, Politechnika Rzeszowska, Rzeszów 1991.
• [5] Godzimirski J.: Lotnicze materiały konstrukcyjne. Wykład inauguracyjny. WU, Wojskowa Akademia Techniczna, Warszawa 1999.
• [6] Opara T.A.: Tendencje rozwojowe napędów lotniczych. Wykład inauguracyjny, WUL, Wojskowa Akademia Techniczna, Warszawa 2000.
• [7] Godzimirski J.: Materiały stosowane do budowy łopatek turbin silników lotniczych. Przegląd WLiOP, nr 8, 2001.
• [8] Opara T.: Tendencje rozwojowe napędów lotniczych. V Sympozjum Naukowo-Techniczne Silniki Spalinowe w Zastosowaniach Wojskowych, SILWOJ, Jurata 2001.
• [9] Orkisz M.: Podstawy doboru turbinowych silników odrzutowych do płatowca. Wydaw. Nauk. Inst. Lotnictwa, Warszawa 2002. Rys. 33. Wektorowanie ciągu (General Electric) Fig. 33. Thrust vectoring (General Electric)
• [10] Witkowski R.: Dzieło Orville'a i Wilbura Wright'a. Lotnictwo - stulecie przemiany. Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 2003.
• [11] Balicki W., Kawalec K., Pągowski Z., Szczeciński J., Szczeciński S.: Historia i perspektywy rozwoju napędów lotniczych. Wydaw. Nauk. Inst. Lotnictwa, Warszawa 2005.
• [12] Prospekty firm lotniczych: General Electric, Rolls-Royce, Pratt and Whitney, SNECMA, MTU, IAE, PW Alison Engines.