Fænomenet flymotorstigning

2024 Forfatter: Howard Calhoun | [email protected]. Sidst ændret: 2023-12-17 10:22

Surging er et ekstremt ubehageligt fænomen, der kan føre til fuldstændig ødelæggelse af motoren og død af mennesker. Han trådte ind i vores liv sammen med jetflyenes æra, som begyndte i 50-60'erne af forrige århundrede. Nu udgør dette fænomen ikke længere en absolut fatal fare. Takket være den akkumulerede erfaring og tekniske løsninger kan stigninger i flymotorer forhindres i mange tilfælde, men denne overtrædelse forekommer fortsat i dag.

Motorer i passagerskibe

I modsætning til hvad mange tror, er moderne passagerskibe kun 20-30 procent jetfly. Det er så meget kraft den reaktive komponent i en moderne turbopropmotor giver. De resterende 70-80 procent fås fra fremstødet fra den gode gamle propel, der roteres af turbinen. Sandt nok er denne propel helt anderledes end de klassiske flypropeller fra tidligere generationer af fly. For at forstå fænomenet flymotorstigning er det nødvendigt at få mindst en minimal forståelse af strukturen af en moderne flymotor. Motordiagrammet er vist på billedet.

Princippet for drift af en flymotor

En moderne motor, der sædvanligvis hænger under vingen i en smuk motorgondekappe, er strukturelt set et to-kredsløbssystem. Det ydre kredsløb er en ventilator, som faktisk fungerer efter princippet om en klassisk flypropel og er en kombination af mange blade, som er perfekt synlige fra fronten af ethvert moderne fly. Den anden opgave for denne blæser er at optage luft til motorens indre kredsløb. Sidstnævnte er meget mere kompliceret og repræsenterer følgende kæde af enheder, der interagerer med hinanden: den allerede nævnte ventilator pumper luft ind i kompressoren, som komprimerer den til de nødvendige værdier, derefter kommer den opvarmede og komprimerede luft ind i forbrændingskammeret, hvor den blandes med flypetroleum og antænder.

Udgående gasser (forbrændingsprodukter) drejer turbinens vinger, som roterer ventilatoren (de er på samme aksel), hvorefter resten af udstødningsgasserne udstødes gennem dysen og tilføjer tryk, der virker på jetprincippet. Fjerner man den ydre kontur, får man en ren jetmotor, og det er altså en turboprop. Nå, eller turbofan - som du vil have mere.

Selvfølgelig er denne beskrivelse af betjeningen af motoren ekstremt forenklet. En flymotor er det mest komplekse tekniske system. Mens der er mange lande i verden, der kan designe og fremstille fly, er der langt færre lande, der har teknologien til at designe og fremstille turboprops.

Surge-fænomen

Selve ordet pompage kommer fra fransk og betyder "pumpe", "pumpe". Dens essens er i strid med den normale luftstrøm i motoren. Dens langsgående svingninger forekommer langs hele luftvejen, hvilket forårsager en ubalance i forholdet mellem luft og brændstof i forbrændingskammeret. Hvis ubalancen er til fordel for brændstof, eksploderer den overberigede blanding, hvis ubalancen er til fordel for luft, stopper forbrændingen.

Udadtil ligner bølgen af flymotoren en kæde af eksplosioner, ledsaget af kraftige vibrationer og udslyngning af flammer fra dysen. Rækkefølgen af begivenheder i denne proces kan forestilles som følger: mangel på luft, et overskud af brændstof i forbrændingskammeret, en eksplosion i forbrændingskammeret, en kraftig acceleration af turbinen, et skarpt spring i blæserhastighed, et overskud af luft, ophør af forbrænding, et fald i hastighed, igen mangel på luft. Cyklussen er fuldført.

Hvis alle disse hændelser gentages gentagne gange, kan vibrationer og lokale eksplosive fænomener føre til meget sørgelige konsekvenser, herunder et jetflystyrt.

Reasons

Årsagerne til stigningen i flymotoren kan være forskellige. Det mest almindelige er skader på turbinevingerne på grund af slid eller et fremmedlegeme, der trænger ind i luftindtaget. For eksempel en fugl eller en sten fra landingsbanen. Det kan også være forårsaget af besætningsfejl, overtankning ved opstart, motor, der kører ved ekstreme grænser og atmosfæriske fænomener såsom hvirvelvind eller overdrevenlavtryk i varmt vejr.

Sådan forebygger og eliminerer man stigning

Moderne motorer har sensorer installeret i hele luftvejene. Baseret på sensorernes aflæsninger foretager den indbyggede automatisering straks ændringer i brændstofforsyningstilstanden og kompressorparametrene. I selve motoren bruges i stedet for en, to eller endda tre aksler for at sikre dens stabile drift i tilfælde af overspændingsfænomener, hvilket afbryder den direkte forbindelse mellem ventilatoren og turbinen.

Turbinestød, hvis det opstår i plan flyvning, elimineres ved blot midlertidigt at slukke for motoren eller reducere dens hastighed, hvorefter det er muligt at udføre den såkaldte "cold purge", dvs. blæs overskydende brændstof ud af forbrændingskammeret med en modgående luftstrøm.

Det farligste er stigningen ved start, når beslutningspunktet er passeret. Moderne passagerfly er dog i stand til at fortsætte med at lette selv med en defekt motor.