Pístové letecké motory

[Hans S.]

Hitachi GK-2 podle TOHOTO článečku 9 válců. Když se mrkneš na článek lkaly, na který odkazuji výše, tak je tam docela pěkně vysvětleno i nakresleno - proč se na hvězdicovém motoru používá právě lichý počet válců a ne sudý. Je to v části "Vybrané části motoru - 2) Hvězdicové motory" (včetně schématu).

[reddog]

což to, článek jsem četl.Ale zase jsem si říkal že když to napsali , tak to třeba je pravda.A Ikala se třeba spletl.
Ale jak je vidět chyba není u Ikaly ale u mého zdroje.
Tak jsem zase chytřejší , danke Herr Hans

[Hans S.]

Your welcome, Mr. Reddog

[lkala]

BMW 803 v řezu

Počet válců hvězdicových motorů je v jedné hvězdici skutečně vždy lichý. Ovšem součet dvou lichých čísel je samozřejmě vždy sudý, takže celkový počet válců motoru zase musí být sudý.


Obrázek výše je z Focke-Wulf Fw 238. BMW 803 tedy 7+7+7+7=28=2x14=2xBMW 801, protože tento motor skutečně nebyl nic jiného, než dva BMW 801. Oba motory byly prostě vedle sebe, jestli jsem správně pochopil ten článek na wikipedii, tak ani neměli společnou klikovou hřídel (jak bývá v těchto případech běžné). Zadní motor poháněl jak vrtuli, tak i celé příslušenství (kompresor apod.). Přední motor poháněl pouze vrtuli. Osobně by mě docela zajímalo, jak ty dva motory sladili dohromady, protože zákonitě museli mít každý jiný výkon. Ale to se již asi nedozvíme.
Jinak to byla taková těžkopádná herka, slepá větev vývoje.

Nedívejte se stále na ty výkony. To není vůbec podstatné, samotný údaj 3000 koní, 5000 koní, nebo 1500 koní je sice hezké číslo, ale naprosto nic nevypovídá o kvalitě motoru. Lodní motory mají třeba 20 000 koní, to by teprve byla stíhačka s takovým motorem, ta by letěla určitě aspoň 900 km/h. Jenže číslo 20 000 koní již neřekne, že ten motor je velkej jako barák a že je větší, než celé to letadlo v kterým by měl být.

Vypovídající údaj je buď výkon vztažený na hmotnost, nebo výkon vztažený na zdvihový objem. Prostě vezměte těch např. 2000 koní a podělte to buď hmotností motoru, nebo jeho zdvihovým objemem. Z tohoto Vám vyjde číslo, které má mnohem větší vypovídací hodnotu o kvalitě toho konkrétního motoru a hlavně, umožňuje srovnávat různé motory. Z tohoto pohledu je třeba vynikající Rolls-Roys Merlin (27 litrů), který měl vysoké výkony, ale nižší zdvihový objem, než třeba DB 601 (skoro 34 litrů).

[Hans S.]

No jenže u leteckého motoru jde ještě o jednu veledůležitou věc - a tou je čelní průřez (včetně různých chladičů..apod). Proto celé tohle konání je poměrně dobře odůvodnitelné. Tedy pokud s nějakým čelním průřezem dostaneš na 2000 kg hmotnosti 4000 koní, tak je to pro určitý typ letounů podstatně lepším řešením, nežli se stejným průřezem na 1000 kg 2000 koní.

[lkala]

Samozřejmě, poté není nic lepšího, než do té úvahy zahrnout poměr mezi zdvihem pístu a vrtáním válce (čtvercovost). Jeho nízká hodnota snižuje výšku motoru, ale zvyšuje délku klikového hřídele, tedy i motoru. Při stejném zdvihovém objemu tedy snížením čelní plochy motoru zvyšujeme jeho délku a opačně. Vyšší délka zvyšuje čumáky u jednomotorových letadel a snižuje výhled apod. (Ale to ty určitě znáš lépe). Platí pro V-motory.
To ale nic nemění na tom, že litrový výkon je hlavní pro posouzení celkové výkonnosti motoru. Výkon vztažení na hmotnost zase vlastně vyjadřuje takovou efektivnost využití tohoto motoru.

[sagvanmaslo]

Přidal jsem do galerie pár fantasmagorických motorů, o kterých tu byla řeč.

BMW 802 - hvězdicový 18ti válec, udávaný výkon 2800 klokanů.


BMW 803 - hvězdicový 28 válec, udávaný výkon 4500 koňů.


Daimler-Benz 623 - řadový 12ti válec, udávaný výkon 2300 koňů.


Na na konec opravdová rarita
Junkres Jumo 224 - kolik válců má se mi nepodařilo zjistit, žekl bych že 24. ale měl to být diesel s protibežnými písty, udávaný výkon až 4000 koňů.

[El Diablo]

Nechci rýpat ale první a třetí obrázek je stejný byť s jiným popisem... BTW diesel s protiběžnými písty tu je někde popsán a podívat se na něj (v řezu) můžeš v Brněnském technickém muzeu.

[Hans S.]

- Diskuse o motorech přesunuta ODTUD.
- Chybný obrázek u motoru BMW 802 opraven.

[Petr1]

Ikala jestli jsem to dobře pochopil tak ten BMW 803 měl dvě protiběžné vrtule. Takže tam ten rozdílný výkon moc nevadil.

[lkala]

Tak jsem se trochu mrkl na to, jak (dle teorie) bylo hleděno na požadavky kladené na letecké motory (myšleno všeobecně). Údajně to bylo co do důležitosti u vojenských letadel takto:

1) Výkon motoru
2) V odůvodněných případech výškovost (jinak tento bod přeskočte)
3) Co nejmenší váha
4) Co nejnižší spotřeba
5) Co nejnižší rozměry (tedy i čelní plocha)
6) Provozní spolehlivost, tedy hlavně co nejdelší živostnost. Dostatečná míra nejnižší spolehlivosti byla samozřejmá.
7) Vyvážení (zde pravděpodobně myšleno ve smyslu působení zastavěného motoru na stabilitu letounu)
8) Pohodlný provoz, snadná obsluha
9) Nízké výrobní náklady

Speciálně, co se týče rozměrů, tak jsem našel následující:

-Průměrné čelní plochy hvězdicových motorů byly v rozmezí asi 1,2 až 1,7 m*m
-čelní plocha vztažená na jednotku startovacího výkonu:
1) jednohvězdicové 9-12 cm*cm/k
2) dvouhvězdicové 6-9 cm*cm/k
3) čtyřhvězdicové 4-5,5 cm*cm/k
-Průměrné čelní plochy V motorů byly v rozmezí 0,6 až 0,8 m*m (bez chladičů, příspěvek chladičů jsem bohužel nikde nenašel). Ale i s nimi byly čelní odpory V motorů nižší.

A nyní zajímavý příspěvek do diskuze o obratnosti stíhaček. Čím delší motor (zjednodušeně čím vyšší počet válců), tím nižší musí být obratnost letadla. Je to z toho důvodu, že větší délka motoru zvyšuje moment setrvačnosti motoru (myšleno vůči letadlu). Ten se snaží naklopit motor kolem jeho těžiště a měl by mít (teoreticky) tendenci natáčet celé letadlo.
Tolik moudré knihy.

[lkala]

Nevím přesně jak je výkon obou motorů sloučen (pokud vůbec je). Prostě, jestli oba motory poháněly obě vrtule, nebo každý jednu. Bez toho se nehneme.

[Hans S.]

U BMW 803 každá dvojice hvězdic poháněla pouze jednu vrtuli. Údajně velice důležitým důvodem k tomuto řešení byly obtíže spočívající v přenosu velmi vysokého momentu přes jeden hřídel.

A nyní zajímavý příspěvek do diskuze o obratnosti stíhaček. Čím delší motor (zjednodušeně čím vyšší počet válců), tím nižší musí být obratnost letadla. Je to z toho důvodu, že větší délka motoru zvyšuje moment setrvačnosti motoru (myšleno vůči letadlu). Ten se snaží naklopit motor kolem jeho těžiště a měl by mít (teoreticky) tendenci natáčet celé letadlo.

Z určitého pohledu to takhle říci můžeme, prakticky to ale na motor v podstatě nikterak vztahovat nelze. Jde nám spíše o celkové rozložení hmotnosti, o polohu těžiště vůči aerodynamickému středu křídla, o polohu a velikosti stabilizátorů a kormidel, možnosti jejich výchylek a zpřevodování........
Nakonec zjistíme, že podle velikosti a hmotnosti motoru nedokážeme nikterak přesně určit, jak dané letadlo může být obratné a ovladatelné.

[lkala]

Tím hřídelem bude asi myšlen klikový?

[Hans S.]

Zřejmě ano, ten je podstatně delší, nežli z reduktoru vedoucí vrtulový.

[lkala]

Hansi, ty určitě budeš vědět, kde bych našel na netu nějaké dobré informace k aerodynamice letadel. Chtěl bych se podívat právě na ten vliv motoru na samotné letadlo, o tom toho moc nevím. Předpokládám, že na netu něco takového bude, nechce se mě kvůli tomu chodit do knihovny. Kdyžtak prosím v češtině.

[Hans S.]

Mám rád tyhle stránky:
http://www.slavetind.cz/Stavbaletadel.aspx
http://www.airspace.cz/akademie/
http://www.kolmanl.info/index.php?show= ... IE_LETADLA

Jinak mám taky nascanovaná nějaká skripta, aerodynamika nízkých a vysokých rychlostí, mechaniku letu. Pak jednu takovou dost dobrou věc od jistého Sulzenka. Je to sice z 50. let, ale je tam konstrukce a její dopady popsána dost hezky včetně spousty nákresů tehdejších letadel.

Ale pokud jde o dopad pístového motoru na letoun, pak toho zase tolik moc není. Především jde o vliv proudu vznikajícího za vrtulí a narážejícího do trupu a ocasních ploch. No a pak moment vrtule, který tlačí letoun do opačného směru, než se vrtule točí. Obojí se může řešit vyosením motoru, vyosením směrového stabilizátoru, vyosením směrového kormidla (přes vyvažovací plošku), vyosením křidélek (přes vyvažovací plošku)..no a nebo taky nijak (nohou pilota)

[lkala]

Děkuji, nemohl bys mě poslat ty naskenovaný materiály z 50-tých let? Mejl snad ještě někde máš.

[jääkärikenr. Siilasvuo]

pozn. k tzv. "pompáži" (angl. surge) rychlostních lopatkových kompresorů:

Nejedná se v pravém slova smyslu o obrácený chod kompresoru, ale o efekt zpětného proudění stlačovaného média (vzduchu či směsi), ke kterému dojde v případě že se nepřípustně zvýší celkový tlakový poměr (tlak na výstupu z komp./tlak v sání).
Neboli rotační pohyb lopatek již není schopen zabránit jinak přirozenému toku média z místa vyššího tlaku (výtlak) do místa s nízkým tlakem (sání). V charakteristice kompresoru (tlakový poměr vs. průtočné množství) se tak stroj nachází v provozním bodě za tzv. mezí pompáže.

Dalo by se to přirovnat k "zakašlání" nebo "popadání dechu" kompresoru.

U stacionárních mašin s příkonem v řádech MW je to dost zásadní, poněvadž tento jev je cyklický: nárůst tlakového poměru - zpětný tok - krátké vyrovnání tlaků - opětovný nárůst t.p. - zpětný tok - (ale kola se kroutí dál...), takže dokolečka, ale to už mnohdy lítaj kotevní šrouby. Předtím by měla zasáhnout tzv. antipompážní regulace, neboli obtok (bypass) s regulační armaturou. V praxi při uvádění takových strojů do provozu, se o mez pompáže musí "škrtnout" aby se vědělo kam se už nemůže jít, a kdy má zasáhnout regulace.
Vše co bylo řečeno koresponduje s tvrzením, že náchylnější na pompáž je uspořádání se škrticím elementem na výtlaku.

Ještě k tvému článku o písťácích, pochval bylo oprávněně mnoho, já jen dodám že už to má blízko k bakalářce , prostě poctivá prácička, klobouček dolů !

[lkala]

Děkuji za pochvalu. Čím déle je to od vydání, tím více chyb tam člověk vidí. Zatím (snad) tam není žádná zásadní, ale možná by si to zasloužilo menší revizi. Člověk se stále dozvídá nové věci.