48 помощников пилота
Приятная работа у техника. Ходи себе во время Транзита под самолётом, заглядывай в двигатели, да расписдывай бортжурнал, что все колёсы на месте.
Конечно, когда ты заглядываешь в рычащее жерло двигателя, то можешь даже что-то увидеть. Водичку засосало немного, да? И чего?
Но нормальный техник отличается от тупиздня пониманием того, что видит. Поэтому я вам сегодня расскажу про водичку, и что она нам показывает.
Короткий ответ на сегодняшний вопрос заключается в том, что выходные лопатки вентилятора увеличивают тягу двигателя.
А для тех, кто хочет знать больше, я продолжу на примере двигателя PW1100G от Airbus-320 NEO.
Как понятно из описания корпуса вентилятора, между ним и корпусом внутреннего контура существуют 48 неподвижных лопаток.
Эти лопатки поддерживают корпус вентилятора, а также спрямляют поток на выходе вентилятора.
Схемка разреза:
Теперь самое интересное. Как работают эти лопатки.
Когда воздушный поток влетает в вентилятор, он летит приблизительно в осевом направлении.
Его окружная скорость (по кругу) и радиальная (вдоль вращающейся лопатки) равны нулю. Вот я на рисунке 1 так и нарисовал - осевая скорость влетания (синяя) большая, а окружная (красная) равна нулю.
Что происходит дальше? Смотрим рис. 2. По рисунку, лопатка движется сверху вниз.
Вращающийся вентилятор разгоняет воздух, передавая ему через лопатки механическую энергию от турбины, вращаемой горячим газом из камеры сгорания.
В идеале, было бы хорошо, если бы лопатки гнали воздух прямолинейно, не затрачивая энергию на вращение воздуха. Но идеального в мире не бывает ничего. Поэтому вентилятор, кроме разгона воздуха в осевом направлении, ещё и закручивает его вокруг продольной оси двигателя. И гонимый лопатками вентилятора воздух приобретает как полезную осевую составляющую скорости, так и окружную. А в итоге летит как-то косо по траектории, показанной зелёным.
Если всё оставить, как есть, то двигатель большую часть энергии будет тратить тупо на закручивание потока вокруг своей оси.
Но выход есть. Есть этот выход в неподвижных выходных лопатках сзади после лопаток вентилятора.
Эти выходные лопатки раскручивают поток после вентилятора. То есть, обнуляют окружную скорость потока. А так как энергия воздуха не может пропасть в никуда, то поток ускоряется в осевом направлении.
То есть, эти лопатки добавляют тягу двигателю. Так как тяга определяется тем, насколько двигатель ускоряет попавший внутрь него воздух.
И вот именно это явление мы и видим по следам жидкости на внутреннем корпусе вентилятора.
Спереди - лопатки вентилятора. После них следы косые. То есть, поток был закручен и не был прямолинейным осевым.
А внутри межлопаточных каналов поток спрямляется.
И после неподвижных лопаток выходит уже практически чисто осевым.
Кстати, поверхность проточной части наружного контура двигателя тут, разумеется, наклонная. Так что сила тяжести тянет жидкость не назад, к срезу сопла, а вниз - это вправо по фотке. Но мы видим, что жидкость, оставившая след, летела ровно спереди назад.
Видны ещё зелёные перекрывные заслонки реверса, да.
Тут мы, конечно, не затрагиваем высокие материи вроде форм межлопаточных каналов, связи давления и скорости потока, радиального движения воздуха и всяких диффузоров с дозвуковыми соплами.
Но принципиальную картину я, надеюсь, изложил доступно и правильно.
Такие интересные вещи нам напоминает, казалось бы, простой след жидкости в двигателе.
Изучайте матчасть настоящим образом.