1
E-materiały do kształcenia zawodowego

Części składowe zespołów napędowych stosowanych w statkach powietrznych

bg‑azure

Turbina w silniku turbinowym

2

Turbina osiowa silnika lotniczego

Turbina jest elementem silnika służącym do zamiany energii spalin na pracę mechaniczną, bądź do napędu sprężarki czy do napędu wirnika nośnego lub śmigła.

RgMjQJVtmTQKr
Ilustracja przedstawia turbinę osiową silnika lotniczego oraz jej wybrane elementy. Całość kształtem przypomina krótki walec z większymi otworami przy jednej podstawie, które służą jako dysze wylotowe komory spalania. W środku turbiny znajduje się wał turbiny, wokół którego znajduje się turbina trzystopniowa oraz kierowniczki dyszy. Na końcu, na drugiej podstawie znajduje się okrągły kołnierz montażowy zespołu wydechowego.
Turbina osiowa silnika lotniczego
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Ilustracja przedstawia turbinę osiową silnika lotniczego. Całość kształtem przypomina krótki walec z większymi otworami przy jednej podstawie.  Poszczególne elementy układu wyróżniono punktami interaktywnymi. Po kliknięciu punktu pojawia się ramka z podpisem w formie tekstowej i dźwiękowej. Na schemacie naniesiono 6 punktów interaktywnych.

  1. Turbina trzystopniowa znajduję się w środku turbiny. Na ilustracji w lewym górnym rogu.

  2. Wał turbiny przechodzi przez główną oś turbiny. Po prawej stronie wystaje koło zębate o skośnych zębach, które zostało utworzone na końcówce wału.

  3. Dyszę wylotowa komory spalania umieszczone są wokół wału turbiny, są one przekrzywione w tym samym kierunku by wytworzyć lej powietrza w dyszy zwiększając ciśnienie na wylocie.

  4. Łopatki kierujące kierowniczki dyszy znajdują się w środku turbiny.

  5. Osłona łopatek turbiny jest obudowana po zewnętrznym obwodzie łopatek.

  6. Kołnierz montażowy zespołu jest obudowany wokół turbiny zabezpieczając i stabilizując jego wewnętrzne części.

Powrót na górę stronyPowrót na górę strony

3

Schemat turbiny osiowej silnika lotniczego

RkTq9QNVPtldB
Ilustracja przedstawia schemat turbiny osiowej silnika lotniczego oraz jej wybrane elementy. Po środku znajduje się długi wał sprężarki niskociśnieniowej na którym znajdują się zabudowane wałki sprężarek średniego i wysokiego ciśnienia. Na połowie długości wału zamontowana jest okrągła turbina. Wewnątrz niej znajdziemy takie elementy jak łożyska sprężarek, sprężarki niskiego, średniego i wysokiego ciśnienia, łopatki kierujące dyszami oraz kołnierz montażowy komory spalania znajdujące się niewiele pod zewnętrzną obudową. W przedniej części układu znajduje się dwustopniowa sprężarka oraz kołnierz montażowy zespołu wydechowego na krawędzi obudowy.
Schemat turbiny osiowej silnika lotniczego
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Ilustracja przedstawia schemat turbiny osiowej silnika lotniczego. Poszczególne elementy układu wyróżniono punktami interaktywnymi. Po kliknięciu punktu pojawia się ramka z podpisem w formie tekstowej i dźwiękowej. Na schemacie naniesiono 14 punktów interaktywnych.

  1. Kołnierz montażowy zespołu wydechowego znajduje się na krawędzi obudowy, w lewym górnym rogu ilustracji. 

  2. Łożysko sprężarki niskiego ciśnienia znajduje się wewnątrz turbiny, w środkowej części ilustracji. Turbina zamontowana jest na połowie wału.

  3. Łożysko sprężarki średniociśnieniowej znajduje się za łożyskiem sprężarki niskiego ciśnienia.

  4. Kołnierz montażowy komory spalania. znajduje się pod zewnętrzna obudową. W środkowo‑górnej części ilustracji.

  5. Łożysko wspólne stopnia średniego i wysokiego ciśnienia. znajduje się pod turbiną. W środkowej części ilustracji. 

  6. Wał sprężarki niskociśnieniowej znajduje się po prawej stronie ilustracji.

  7. Wał sprężarki średniociśnieniowej znajduje się na wałku sprężarki niskociśnieniowej.

  8. Wał sprężarki wysokociśnieniowej  znajduje się za wałkiem sprężarki średniociśnieniowej.

  9. Jednostopniowa sprężarka wysokiego ciśnienia znajduję się wewnątrz turbiny. W dolno‑środkowej części ilustracji.

  10. Łopatki kierujące dyszy niskiego ciśnienia znajduje się wewnątrz turbiny. W dolno‑środkowej części ilustracji.

  11. Jednostopniowa sprężarka średniociśnieniowa znajduje się wewnątrz turbiny. W dolno‑środkowej części ilustracji.

  12. Dwustopniowa sprężarka niskociśnieniowa znajduję się w przedniej części układu. W lewym dolnym rogu ilustracji.

Powrót na górę stronyPowrót na górę strony

4

Schemat konstrukcji łopatek turbiny

Łopatki turbiny wykorzystywane w lotnictwie są elementem kluczowym dla działania silnika odrzutowego. Służą do konwersji energii cieplnej powstałej w wyniku spalania paliwa i powietrza na mechaniczną energię, która jest niezbędna do wytworzenia ciągu.

Łopatki turbiny są wykonywane z trwałych i odpornych na wysokie temperatury materiałów, takich jak stopy tytanu i ceramiki, aby zapewnić ich trwałość i bezpieczeństwo.

Konstrukcja łopatki jest skoncentrowana na zapewnieniu maksymalnej wydajności i minimalnej strat energii. Łopatki są zwykle wyprofilowane w kształcie litery airfoil, aby zwiększyć efektywność i zapewnić płynne przepływanie powietrza. Wewnętrzne powierzchnie łopatek są zazwyczaj wykończone powłokami termicznymi, aby zapobiegać ich nagrzewaniu.

W zależności od rodzaju silnika, łopatki turbiny w lotnictwie mogą mieć różne kształty i rozmiary. Na przykład, łopatki w turbinie gazowej są znacznie większe niż łopatki w turbinie odrzutowej, ponieważ muszą przetwarzać większe ilości powietrza i gazów.

RXrG0trVEGkJh
Schemat konstrukcji łopatek turbiny
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Powrót na górę stronyPowrót na górę strony

5

Turbina akcyjna — rozprężanie na łopatkach wieńca dyszowego turbiny

R1YzilmKZAFCi
Turbina akcyjna
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Powrót na górę stronyPowrót na górę strony

6

Turbina reakcyjna — rozprężanie na łopatkach obydwu wieńców turbiny

RcYUZ8lIFwP49
Turbina reakcyjna
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Powrót na górę stronyPowrót na górę strony

7

Rozrusznik pneumatyczny silnika turbinowego

Rozrusznik pneumatyczny silnika turbinowego jest w zasadzie mniejszą turbiną napędzaną sprężonym powietrzem. Energia sprężonego gazu jest zamieniana na moment obrotowy przekazywany przez wieniec zębaty silnika turbinowego, dzięki czemu zaczyna się on obracać i przeprowadzany jest proces rozruchu.

W celu uruchomienia silnika konieczne jest zapewnienie początkowego momentu obrotowego, który zapewni przepływ powietrza w silniku.

Typowa sekwencja startu silnika turbinowego:

  1. Rozrusznik wprawia w ruch silnik.

  2. Iskra zapłonowa.

  3. Wtrysk paliwa.

  4. Wyłączenie rozrusznika.

Wytworzenie iskry zapłonowej przed dostarczeniem paliwa do komory spalania minimalizuje zużycie paliwa oraz minimalizuje ryzyko eksplozji i pożaru.

R3p0IxrBKpu28
Rozrusznik pneumatyczny silnika turbinowego
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Ilustracja przedstawia rozrusznik silnik turbinowy. Urządzenie o walcowatym kształcie z zwężeniem po środku i zaokrąglonymi krawędziami zamocowane jest w lewej dolnej części silnika obok dyszy wlotowej.

Powrót na górę stronyPowrót na górę strony

Powrót do spisu treściDHSY7KA4MPowrót do spisu treści