W artykule opisano ograniczenia, którym muszą podlegać niektóre parametry pracy lotniczych silników turbinowych (m.in. prędkości obrotowe wirników, temperatura spalin) ze względu na wytrzymałość szczególnie wysilonych podzespołów: wirników i komór spalania. Przedstawiono przykłady realizacji tych ograniczeń przez układy automatycznego sterowania silników.
Wartykule przedstawiono problematykę konieczności wyważania statycznego i dynamicznego wirników silników turbinowych. Przedstawiono metodykę osiągnięcia wymaganej dokładności wyważania na przykładach zrealizowanych w Instytucie Lotnictwa konstrukcji silników: jednoprzepływowych K-15 i K-16 oraz dwuprzepływowego D-18.
W artykule przedstawiono przykłady schematów algorytmów umożliwiających rozpoznawanie poszczególnych dynamicznych faz pracy silnika odrzutowego oraz ocenę ich przebiegu na podstawie wartości parametrów zapisanych w rejestratorze eksploatacyjnym.
4
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W niniejszym artykule przedstawiono wyniki wstępnych badań oceny przydatności biokomponentu II generacji w zastosowaniu do zasilania turbinowego silnika lotniczego. Przedstawiona analiza dotyczy zarówno badań właściwości fizykochemicznych paliwa Jet A-1 oraz mieszanki tego paliwa z 10% zawartością biokomponentu, jak również opiera się na wynikach uzyskanych na stanowisku silnika turbinowego. Wyniki przeprowadzonych badań wskazują na praktyczny brak możliwości wykorzystania biokomponentu II generacji w przemyśle lotniczym.
EN
Nowadays, there is possibility to notice a huge progress in biofuels technology. It comes as no surprise it evolves so fast as reduction of dependence of every country on imported sources of petrol is basic matter of national stability both in energetic and social sphere. Furthmore using biofuels we contribute to reduce carbon dioxide emissions. This article presents the results of preliminary tests of jet turbine engine powered with various aviation fuels. The paper includes results of physicochemical properties of Jet A-1 fuel and blend containing 10% bio-component, as well as jet engine characteristics. Analysis of the results showed that practical use of second-generation biocomponent in the aerospace industry is impossible.
5
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono przyczyny inicjacji uszkodzeń elementów rur żarowych zasadniczej komory spalania i zespołów turbin, które najczęściej występują w procesie eksploatacji lotniczych silników turbinowych (LST). Zilustrowano je licznymi przykładami postępującej degradacji stanu powierzchni części i podzespołów różnego typu silników lotniczych, stwierdzanej podczas kontroli endoskopowych. Na podstawie wyników systematycznej obserwacji omówiono proces niszczenia powierzchni łopatek wieńca wirnika turbiny. Zwrócono uwagę na dotychczasowy i nadal obowiązujący sposób oceny przydatności LST do dalszej eksploatacji z uwzględnieniem specyfiki jego użytkowania.
The paper presents the projected emissions of combustion components over the next few years. The basic tasks that a modern combustion chamber must fulfill were defined. The process of hydrocarbon combustion in the theoretical and actual cases was analyzed. The assessment evaluates the effect of engine operating parameters such as rotational speed, thrust, temperature downstream the compressor and combustion on the formation of toxic combustion components. The paper also presents alternative fuels, i.a. sustainable aviation fuels - SAF. Alternative methods of powering aircraft engines, such as hydrogen or nuclear propulsion, were presented. An analysis on the latest combustion chamber design systems that allow to reduce the amount of exhaust gasses emitted into the atmosphere was conducted.
PL
W artykule przedstawiono przewidywane emisje składników spalania na przestrzeni najbliższych lat. Określono podstawowe zadania, jakie musi spełniać współczesna komora spalania. Przeanalizowano proces spalania węglowodorów w przypadku teoretycznym oraz rzeczywistym. Dokonano oceny wpływu parametrów eksploatacyjnych silnika, takich jak prędkość obrotowa, ciąg, temperatura za sprężarką i temperatura spalania, na powstawanie toksycznych składników spalania. Przedstawiono paliwa niekonwencjonalne, m.in. zrównoważone paliwa lotnicze – SAF. Zaprezentowano alternatywne metody zasilania silników lotniczych, jakimi są wodór czy napęd jądrowy. Dokonano analizy najnowszych układów konstrukcyjnych komór spalania, dzięki którym możliwe jest zmniejszenie ilości spalin emitowanych do atmosfery.
W artykule przedstawiono problematykę dystrybucji sprężonego powietrza w silniku turbinowym. Sprężone powietrze pobierane jest z jednego lub więcej stopni sprężarki a i następnie rozprowadzane do komór powietrznych rozmieszczonych w różnych miejscach w silniku. Następnie jest wykorzystywane w celu kompensacji sił działających na wirnik, wymuszenia wymiany ciepła pomiędzy poszczególnymi z zespołami silnika w celu ochrony przed działaniem zbyt wysokiej temperatury na materiał konstrukcji oraz na sprężony i spieniony olej znajdujący się w instalacji. Ponadto umożliwia regulację luzów wierzchołkowego na łopatkach turbin poprzez kontrolowane chłodzenie elementów kadłuba i tym samym ich odkształcanie. System powietrzny zapewnia ogrzewanie elementów i zespołów silnika narażonych na obladzanie. Sprężone powietrze przepływa do komór powietrznych przez system kalibrowanych otworów. Ciśnienie i wydatek masowy przepływającego powietrza są kontrolowane poprzez uszczelnienia powietrzne umieszczone pomiędzy elementami wirnika a zespołami kadłuba. Przedstawiono metodykę obliczeń parametrów przepływów masowych powietrza w kanałach wewnętrznych silnika na przykładzie konstrukcji dwuprzepływowego silnika D-18 zaprojektowanego w Instytucie Lotnictwa.
EN
The article presents the issue of compressed air distribution in a turbine engine. Compressed air flows from one or more stages of the compressor and then it its distributed to air chambers placed in many locations in the engine. Next, it is used to compensate the forces acting on the rotor and to impose the heat exchange in each assembly to protect the materials of which the assemblies are made as well as compressed oil and aerosol oil from high temperatures. Additionally, the air system regulates the top clearance of turbine blades by cooling the turbine case and protects the inlet case from icing. The compressed air is distributed to gas chambers by a system of calibrated holes. The pressure and mass flow of the air in the chambers is controlled by air seals. The methodology of the parameters of air mass flow in the engine internal ducts calculation is explained on the example of D-18 double-spool engine designed in the Institute of Aviation.
One of the biggest challenges of modern aviation is the development of technologies that reduce or eliminate emissions of harmful combustion components into the atmosphere. European authorities are imposing increasingly stringent emissions regulations. Therefore, new models of combustion chambers, new combustion methods, as well as new types of aviation fuels must be developed. This article presents the possibilities of using hydrogen propulsion in aviation. The reasons for conducting research on hydrogen propulsion are discussed, as well as the history of the introduction of hydrogen propulsion into aircraft engines. Problems that can be encountered in the production and storage of hydrogen are identified and explained. Proposals for the use of hydrogen combustion or the use of fuel cells to power turbine engines are also presented, and the economic aspect of this type of fuel is discussed.
This articleexamines, based on the availableinformation and authors’ self-assessments, theenvironmental impact of turbine engine exhaust gases effect on the environment in the airport space during engines flight phases in the landing and takeoff cycle (LTO). The attention of aviation professionals is drawn to the fact that the amount of exhaust from the turbine engine is so significant that it may adversely change the ambient air at the airport. Consequently, increased emission level of carbon monoxide (CO), hydrocarbons (HC) during engine start-up and idle may pose a threat to the health of ramp staff. Also, high emission levels of nitrogen oxides (NOx) during takeoff, climb, cruise and descent is not without importance for the environment around the airport space. The paper gives CO2, HC, CO and NOx emission estimations based on ICAO Engine Emission Data Bank and the number of passenger operations at a medium-sized airport. It also provides calculation results of aircraft CO2, HC, CO and NOx emission using average times of aircraft maneuvers taken from aircraft Flight Data Recorder (FDR) in the LTO cycle various aircraft types at the airport. The latter, based on actual maneuvering times, lead to significantly reduced estimates of toxic exhaust gas emission volumes.
PL
W artykule przeanalizowano, w oparciu o dostępne informacje oraz ocenę autorów, wpływ gazów spalinowych z silników turbinowych na środowisko w przestrzeni wokół portu lotniczego podczas cyklu lądowania i startu (LTO) samolotów. Autorzy zwracają uwagę na fakt, że ilość spalin produkowanych przez silniki turbinowe jest na tyle znacząca, iż może niekorzystnie zmienić powietrze otaczające lotniska. Zwiększony poziom emisji tlenku węgla (CO) i węglowodorów (HC) podczas rozruchu silnika i na biegu jałowym może więc stanowić zagrożenie dla zdrowia pracowników obsługi naziemnej. Wysoki poziom emisji tlenków azotu (NOx) podczas startu, wznoszenia, schodzenia i kołowania również nie jest obojętny dla środowiska wokół lotniska. W artykule najpierw przedstawiono szacunki emisji CO2, HC, CO i NOx w oparciu o normy ICAO oraz liczbę operacji pasażerskich na lotnisku średniej wielkości. Następnie obliczono szacunkowe emisje CO2, HC, CO i NOx na podstawie danych pobranych z rejestratora lotu (FDR) podczas cyklu LTO różnych typów statków powietrznych na lotnisku. Te drugie obliczenia, oparte na rzeczywistych czasach manewrowych, wskazują na znacznie niższe szacunkowe emisje toksycznych gazów w obrębie portu lotniczego.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.