Đương nhiên phải có động cơ rồi chứ cụ, vì có động cơ mới có lực đẩy có tốc độ và có lực nâng chứ. Ý em nói ngoài cái động cơ thì phải có cánh mới bay được chứ chỉ có động cơ mà không có cánh thì có bay vào mắt ke ke, lúc ấy chả khác gì cái car của cụ đâu. Còn nếu với cái ô tô chẳng hạn xe mẹc C200 với động cơ và tải trọng đấy của cụ em sẽ lắp cánh đủ rộng, nó sẽ bay được. Hôm nào rảnh em làm phép tính cho cụ thấy.
Còn cái quy định 3 lần hạ cánh tự dộng 1 lần bằng tay em nhớ không chính xác lắm, hình như nó ở trong FCOM, em chuyển loại A320 cách đây 14 năm rồi, nên nhớ không được rõ lắm, để iem lục lại tài liệu xem sao. Còn với phi công dân dụng cứ 6 tháng phải đi simulator là chuẩn đấy. Iem bỏ nghề gần 8 năm rồi cụ ạ.
Còn cái động cơ tên lửa về nguyên lý khác với động cơ máy bay đấy. Hẹn hôm khác iem trình bày cho các cụ thấy thế nào là động cơ tên lửa, thế nào là động cơ phản lực(lắp trên MB su, mig concord...), động cơ phản lực cánh quạt(turbopropeller) lắp trên ATR72,C130... và động cơ turbofan(cái này em không biết dịch tiếng việt, hê hê) lắp trên A320,boeing..... hẹn các cụ hôm khác vậy. Hình như có 1 số cụ làm trong ngành hàng không nhưng em đảm bảo không có cụ nào làm về kỹ thuật máy bay nhể.
vote cho bác 1 phiếu. tiện đây em tranh thủ copy paste 1 bài em viết trong rum khác. hy vọng có chỗ nào sai sẽ có các cao thủ ở đây sửa giup ạ.
AIRMAN
JET ENGINES
Chương 1. Phân loại và đặc tính của động cơ máy bay
1-1. Phân loại động cơ máy bay
1-1-1. Động cơ đốt ngoài và động cơ đốt trong
1 thiết bị cơ khi có nhiệm vụ chuyển năng lượng hóa học trong nhiên liệu thành năng lượng cơ khí để sinh công được gọi là động cơ nhiệt. Có 2 loại động cơ nhiệt cơ bản. Đó là động cơ đốt ngoài và động cơ đốt trong
a. Động cơ đốt ngoài.
Động cơ đốt ngoài là 1 dạng của động cơ nhiệt, trong đó nhiên liệu phát sinh năng lượng bên ngoài động cơ và biến năng lượng nhiệt thành năng lượng cơ học để sinh công. Ví dụ điển hình của loại động cơ này là động cơ hơi nước ( đầu tầu chạy hơi nước) động cơ hơi nước trong các nhà máy thủy điện.
b. Động cơ đốt trong.
Động cơ đốt trong là 1 dạng của động cơ nhiệt trong đó hỗn hợp nhiên liệu và không khí được đốt bên trong động cơ và biến năng lượng nhiệt thành năng lượng cơ học để sinh công. Tất cả các loại động cơ máy bay mà Airman đề cập tới từ nay trở đi sẽ thuộc loại động cơ này.
1-1-2. Phân loại động cơ máy bay.
Động cơ dung để tạo lực đẩy hoặc lực nâng cho máy bay được gọi là động cơ máy bay, và nói chung được chia thành 4 loại chính sau: Động cơ xilanh piston (Reciprocating Engine), động cơ tua bin khí (Gas turbin engine), động cơ ống (Duct engine) và động cơ tên lửa (Rocket Engine)
1-1-3. Jet Propulsion Engine
Chú ý: sau đây cho dễ hiểu và không gây nhầm lẫn Airman sẽ có nhiều từ nguyên văn trong tiếng Anh và sẽ dùng cùng lúc từ Động cơ và engine cho dễ dịch J
Những động cơ mà phụ thuộc hoàn toàn vào dòng khí phản lực ( jet thrust) để tạo ra lực đẩy mà không dùng tới cánh quạt ( propeller) được gọi là : jet propulsion engine, the reaction propulsion engine, or the reaction engines. (airman xin phép không dịch chính xác những từ chuyên môn chỉ động cơ này).
Turbojet, Turbofan, ramjet, pulsejet và rocket engines thuộc loại động cơ này. Động cơ Ramjet và pulsejet chỉ được sử dụng cho những mục đích đặc biệt. Động cơ Rocket chủ yếu được sử dụng trong việc phóng tên lửa hoặc phóng các tầu không gian, vệ tinh nhân tạo. Động Turbojet và Turbofan engines đang được sử dụng rộng rãi cho các loại máy bay thông thường.
1-1-4. Jet Engine
Thuật ngữ “Jet Engine” được dùng chỉ chung cho các động cơ khí thuộc loại jet propulsive ( tạm dịch lực đẩy phản lực. Bác nào có từ nào hay hơn xin cung cấp). Đó là các động cơ Turbojet và Turbofan engines. Tuy nhiên đôi lúc thuật ngữ này được dùng để chỉ động cơ turbin khí của máy bay.
1-1-5. Nguyên lý lực đẩy phản lực.
Nguyên lý này được phát triển dựa trên định luật III của Newton. Cái này các bác tự dịch nhé…J For every action there is an equal and opposite reaction.
Động cơ turbojet hoạt động giống như 1 quả bóng bay. Nếu ta thổi quả bóng lên, sau đó bất ngờ thả miệng của nó, nó sẽ bay rất nhanh theo hướng ngược lại của giòng khí thoát ra từ miệng bóng.
Khi quả bong được thổi phồng lên, và miệng bóng bị buộc chặt, không khi bên trong tác dụng đều theo tất cả các hướng nên quả bóng không thể chuyển động. Việc thả miệng bóng sẽ làm hở 1 khoảng vỏ của của bóng và giải phóng 1 luống khí. Trong quả bóng không khí vẫn tiếp tục đẩy theo hướng ngược lại của luồng khí thoát ra này khiens cho quả bóng bay theo hướng ngược lại của miệng bóng.
Chúng ta nên hiểu là không phải dòng khí thoát ra từ miệng bóng đẩy vào không khí bên ngoài và tạo ra lực đẩy cho quả bóng. Ngay cả khi chúng ta làm điểu tương tự với quả bóng trong môi trường chân không thì quả bóng vẫn bay như trong điều kiện môi trường bình thường. Điều này lý giải tại sao động cơ rocket ( có chứa nhiên liệu và chất oxy hóa ) lại có thể hoạt động trong vũ trụ.
Ngay từ năm 62 sau công nguyên nguyên lý này lần đầu tiên được Hero của xứ Alexandria ứng dụng tạo nên 1 chiếc động cơ hơi nước. Hẳn các bác còn nhớ quả bóng hơi này chứ?
Năm 1687 Newton cố gắng áp dụng định luật về chuyển động mới nhất của ông vào quá trình thử nghiệm chiếc xe hơi nước của ông. Tuy nhiên chiếc xe không thể chạy được vì lực tạo do hơi nước tạo nên quá nhỏ.
1-2. Miêu tả các động cơ máy bay
1-2-1. Động cơ piston
Động cơ piston gồm có các bộ phận như là xi lanh, piston, thanh truyền, và trục khuỷu. ( từ này đọc đau cả mồm. J). Quá trình đốt cháy hỗn hợp nhiên liệu và khí gián đoạn trong xilanh khiến cho piston chuyển động qua lại, làm quay trục khuỷu thông qua thanh truyền. Cánh quạt quay bởi trục khuỷu sẽ tạo ra lực đẩy cho máy bay.
Động cơ này chủ yếu sử dụng xăng làm nhiên liệu. Về mặt nguyên lý, các động cơ này hoạt động giống như các động cơ ô tô truyền thống và còn được gọi là động cơ chu kỳ Otto vì chúng hoạt động theo chu kỳ Otto ( vụ này Airman sẽ nói trong các chương sau).
Chu kỳ của động cơ xăng gồm 4 kỳ HÚT, NÉN, NỔ, XẢ. Hỗn hợp xăng khí được hút vào xilanh sẽ bị piston nén và được “mồi” lửa bằng tia lửa từ bu gi gây ra sự cháy (nổ). Khi đó áp suất tăng lên và đẩy piston xuống, đồng thời được xả ra ngoài xilanh. Các kỳ này diễn ra liên tục. Động cơ mà quá trình đốt diễn ra trong mỗi 2 lần lên, xuống của piston (trục khuỷu quay 2 lần) được gọi là động cơ 4 kỳ. Nếu quá trình đốt chỉ diễn ra trong mỗi lần lên, xuống của piston thì động cơ đó gọi là động cơ 2 kỳ. Máy bay thường sử dụng động cơ 4 kỳ.
Trong động cơ xilanh piston, nhiều xilanh được sắp xếp để tăng công suất và làm quá trình xoay của trục khuỷu êm ái hơn. Động cơ có nhiều cách sắp xếp xilanh nhưng chủ yêu là động cơ xếp xilanh đối xứng đặt hàng ngang (horizontally opposed) và xếp các xilanh hướng tâm (radial)
Có 2 cách làm mát động cơ được sử dụng. Đó là làm mát bằng không khí và làm mát bằng nước. Máy bay thường sử dụng động cơ làm mát bằng không khí.
1-2-2. Động cơ tuabin khí ( gas turbin engine).
Động cơ tuabin khí gồm 3 thành phần chính, máy nén, buồng đốt, và tuabin. Không khí hút vào sẽ bị nén liên tục trong máy nén, sau đó được trộn với nhiên liệu (kerosene), đốt trong buồng đốt và trở thành dạnh khí có áp suất và nhiệt độ cao làm quay tuabin và đồng thời làm quay máy nén.
Năng lượng đầu ra của động cơ tuabin khí đuơc dùng trong dạng dòng phun khí (JET) để đẩy máy bay trực tiếp hoặc trong dạng lực moment xoắn để lam quay cánh quạt, rôto. Dựa theo các cách thức tạo lực đẩy mà động cơ tuabin khí được chi thành 4 loại: Động cơ Turbojet, Turbofan, turboprop và turboshaft.
a. Turbojet Engine.
Động cơ turbojet là động cơ dựa hoàn toàn vào dòng phun khí từ tuabin để tạo lực đẩy. Loại động cơ này từng được sử dụng rộng rãi cho các máy bay phản lực. Tuy nhiên ngày nay nó được dùng rất ít vì độ ồn cao và chi phi nhiên liệu cao.
b. Turbofan Engine.
Đây là động cơ có gắn 1 bộ cánh quạt rất lớn ở phần trước của máy nén. Phần lớn ( khoảng 50~90%) không khí bị nén trong tang cánh quạt được đẩy ra ngoài tạo lực đẩy trực tiếp. Loại động cơ này được sử dụng rộng rãi trong các máy bay phản lực đương đại vì có ưu điểm độ ồn thấp, và chi phí nhiên liệu thấp hơn Turbojet.
c. Turboprop Engine.
Động cơ này tạo ra gần 90% của tổng lực đẩy bằng cánh quạt và khoảng 10% còn lại được tạo ra bằng dòng khí từ trong tuabin. ( xem hình vẽ)
d. Turboshaft Engine.
Trong loại động cơ này 100% năng lượng đầu ra của động cơ được dùng để quay trục quay (shaft). Hầu hết các máy bay trực thăng hiện này đều được lắp động cơ này.
(còn tiếp)
**********************************************************************************
(Phần tiếp)
1-2-3. Duct Engine
Loại động cơ này ko có bộ phân TURBO ( cái này Airman chẳng biết dịch sao, bác nào giúp vậy) và nó có hình dạng của 1 chiếc ống. Loại động cơ này được chia thành 2 loại nhỏ:
Ramjet và pulsejet
a. Ramjet Engine.
Khi vận tốc không khi đạt tới mức Mach 3~4, áp suất trong buồn đốt trở nên rất cao do vận tốc không khí đi vào buồng đốt lúc này là cực lớn. Khi đó bộ phận máy nén và turbin không còn cần thiết nữa. Động cơ Ramjet được thiết kế dựa trên nguyên lý này và được sản xuất với hình dạng 1 chiếc ông. Động cơ này gồm 1 ống hút không khí đựơc thiết kế đặc biệt chỉ dành riêng cho các chuyến bay với vận tốc siêu âm, phần buồng đốt và ống xả đuợc sản xuất với kết cấu đơn giản nhất trong tất cả các loại động cơ.
Khi luồng khí đi vào miệng động cơ, nó bị khuyếch tán và 1 phần vận tốc của nó được chuyển thành áp suất. Luồng khí này bị đốt nóng tới nhiệt độ cực cao, sau đó đuợc xả ra ngoài qua ống xả. Vì động cơ này có hiệu năng rất kém ở vận tốc thấp, nên các máy bay sử dụng nó thường được động cơ khác (turbojet) tăng tốc tới vận tốc siêu âm.
Mặc dù loại động cơ này hiện nay vẫn đang trong giai đoạn thử nghiệm sử dụng với các tên lửa, nhưng trong tương lai nó có triển vọng được sử dụng cho các máy bay siêu âm, và…hypersonic aircraft J
b. Pulsejet Engine.
Động cơ pulsejet trở nên nổi tiếng khi nó được người Đức sử dụng phóng tên lửa V-1 để đánh Luân Đôn trong thế chiến thứ II.
Động cơ này là loại động cơ dùng luống khí phụt (jet) để tạo lực đẩy. Tức là nó cũng ko có máy nén hay turbin, và nó cũng chỉ bao gồm có 1 chiếc ống duy nhất. Các valve lập là ( shutter) có nhiệm vụ đóng mở tự động được lắp ráp ở bộ phận hút khí đầu động cơ. Khi áp suất động áp ( ram pressure) ép các valve mở, luồng khí từ bên ngoài sẽ chảy vào trong động cơ, trộn với nhiên liệu rồi đốt. Áp suất cao được tao ra trong buồng đốt sẽ ép các valve đóng lại, và khí gas sẽ được xả ra ngoài qua ống xả, tạo lực đẩy cho động cơ. Như vậy,việc đốt cháy hỗn hợp nhiên liệu và không khí diễn ra 1 cách ngắt quãng trong các khoảng thời gian nhất định.
Khác với loại động cơ Ramjet, động cơ này có thể được khởi động ở trạng thái tĩnh, và là loại động cơ có cấu tạo đơn giản nhất đối với vận tốc khoảng Mach 0.5. Tuy nhiên loại động cơ này cũng gây ra lượng tiếng ồn rất lớn, độ rung cao, và mức tiêu hao nhiên lieu của nó cũng rất cao.
1-2-4. Rocket Engine.
Một động cơ rocket ( rocket motor) tạo ra lực đẩy bằng cách trộn và đốt nhiên liệu và chất Oxy hoá được mang sẵn trong buồng đốt và xả ra ngoài luồng khí có nhiệt độ và vận tốc rất cao. Vì thế loại động cơ này có thể hoạt động được trong môi trường chân không. Tuy nhiên thời gian sử dụng của nó chỉ đựoc tính bằng vài giây, hoặc vài phút vì lượng tiêu hao nhiên liệu theo lực đẩy ( thrust specific fuel consumption) rất cao.
Nhiên liệu cùng với chất Ôxy hoá được gọi là hổn hợp phóng tên lửa ( Propellant). Tuỳ vào loại nhiên liệu được sử dụng mà động cơ rocket được phân thành các loại sau:
1. Động cơ rocket sử dụng hổn hơp phóng lỏng
2. Động cơ rocket sử dụng hỗn hợp phóng cứng
Trong loại thứ nhất, hỗn hợp chất Oxy hoá và nhiên liệu như là oxy lỏng, hydro lỏng, oxy-kerosene và nitơ peroxide-hydrazine thường được sử dụng nhiều nhất. Để nạp nhiên liệu và chất oxy hoá từ mỗi thùng chứa cho buồng đốt, khí gas có áp suất cao như là helium được sử dụng trong với các động cơ nhỏ. Với động cơ cỡ lớn thì loại khí nén này đuợc thay bằng bơm cao áp. Các bơm cao áp này được xoay bởi turbin, và turbin này lại đuợc xoay bởi 1 loại khí gas tạo ra trong phản ứng của phần nhỏ nhiên liệu và chất oxy hoá.
Thuốc súng hoá đặc được sử dụng làm hỗn hợp phóng cho loại động cơ thứ 2.
Như vậy, tổng diện tích của bề mặt bị đốt cháy của hỗn hợp phóng luôn ổn định và khí gas có áp suất cao và ổn định có thể được duy trì lâu dài.
Với hỗn hợp phóng dạng lỏng, động cơ rocket tạo được sức đẩy lớn hơn, và dễ điều khiển hơn so với động cơ sử dụng hỗn hợp phóng cứng, và nó chủ yếu được sử dụng cho các động cơ rocket loại lớn.
Mặt khác, động cơ dùng hỗn hợp phóng cứng được áp dụng cho các loại động cơ cỡ vừa và nhỏ bì có cấu trúc đơn giản và dễ handle.
Các động cơ nhiều tầng hiện nay là sự tổng hợp 2 loại động cơ trên và được dùng rỗng rãi cho việc phóng tên lửa, vệ tinh nhân tạo và tầu không gian.
Mặc dù lịch sử của rocket đã bắt đầu từ rất lâu khi người Trung Hoa biết sử dụng nó, nhưng phải đến cuối cuộc thế chiến lần thứ II, người Đức mới ứng dụng nó cho việc phóng tên lửa V-2 xuống Luân Đôn.