¿Cuáles son las principales tecnologías de los motores de avión?
Los motores de aviación son motores que proporcionan potencia para el vuelo de los aviones. La investigación y el desarrollo de motores se caracterizan por una gran dificultad técnica, un coste elevado y un ciclo largo. El motor tiene un impacto decisivo en el rendimiento del avión y en el éxito o fracaso y progreso del desarrollo del avión. Además, la tecnología de motores tiene buenas características de doble uso y es de gran importancia para la defensa y la economía nacionales.
La investigación y el desarrollo de motores se caracterizan por una gran dificultad técnica, un coste elevado y un ciclo largo. El motor tiene un impacto decisivo en el rendimiento del avión y en el éxito o fracaso y progreso del desarrollo del avión. Además, la tecnología de motores tiene buenas características de doble uso y es de gran importancia para la defensa y la economía nacionales. Por lo tanto, varios países en el mundo que son capaces de desarrollar independientemente motores aeronáuticos avanzados han hecho del desarrollo de motores aeronáuticos una política nacional, han incluido la tecnología de motores como una tecnología clave para el país y la defensa nacional, y han invertido mucho para asegurar un liderazgo relativamente independiente. desarrollo de motores. Prohibir estrictamente la exportación de tecnologías clave. Algunos países postindustriales de motores aeronáuticos también han formulado importantes planes de desarrollo tecnológico en un intento de establecer la capacidad de desarrollar independientemente o participar en la cooperación internacional en el desarrollo de motores aeronáuticos avanzados.
Existen dos tipos principales de motores de aviación modernos: motores de pistón y motores a reacción. Los "motores de pistón" se utilizan comúnmente en aviones de baja velocidad, pequeños y de corta distancia; los motores a reacción se utilizan generalmente en aviones de alta velocidad, grandes (de tamaño mediano) y de largo alcance (de tamaño mediano). No importa qué tipo, cuando se utiliza como motor aeroespacial, sus requisitos básicos se pueden resumir de la siguiente manera:
En primer lugar, la relación potencia-peso es muy grande
Cualquier El componente de la aeronave debe cumplir con los requisitos de uso bajo la premisa de reducir el peso tanto como sea posible. Para el motor, es necesario garantizar suficiente potencia y peso ligero. El estándar para medir la potencia y el peso del motor es la "relación potencia-peso". Esa es la relación entre la potencia producida por el motor y el peso del motor. Cuanto mayor sea la "relación potencia-peso", más ligero será el motor con la misma potencia.
La unidad de la relación potencia-peso de un motor de pistón es "caballos de fuerza/kg"; para un motor a reacción, es empuje (Newton)/peso (Newton) y no tiene unidad.
En segundo lugar, el bajo consumo de combustible
Que el motor sea eficiente en el consumo de combustible es un indicador económico importante para el uso de aviones. Para evaluar la economía de un motor, a menudo se utiliza como estándar la "tasa de consumo de combustible". La "tasa de consumo de combustible" se refiere al peso del combustible consumido por unidad de potencia (un Newton o un caballo de fuerza) en una hora. Cuanto menor sea el consumo de combustible, más eficiente será el motor.
En tercer lugar, la zona de barlovento es pequeña
Los motores aeronáuticos deben esforzarse por ser más pequeños garantizando al mismo tiempo la reducción de potencia. El tamaño pequeño permite que el motor ocupe menos espacio, lo que facilita que el avión cargue personas, carga y equipos. En términos de volumen, se deben hacer esfuerzos para reducir el "área de barlovento" para reducir la resistencia del aire.
Cuarto, trabajo seguro y confiable, larga vida útil
La seguridad de la aeronave que vuela en el aire está garantizada por el trabajo confiable de cada componente. Para mantener el vuelo, el motor debe estar en condiciones fiables en todo momento. Por tanto, la fiabilidad del motor es muy importante. Para garantizar el funcionamiento seguro y fiable del motor, éste debe diseñarse cuidadosamente, seleccionarse los materiales adecuados y el proceso debe estar estrictamente estandarizado. Una vez completado el montaje del motor, se lleva a cabo una "prueba de funcionamiento" para simular diversas condiciones de altitud en el "banco de pruebas". Después de cargar en el avión, se realizará una prueba de funcionamiento. Sólo cuando se determine que todos los indicadores especificados cumplen con los requisitos, la aeronave podrá volar. Para garantizar que la aeronave esté en condiciones confiables en todo momento, el motor debe ser inspeccionado y mantenido regularmente durante su uso.
Bajo la premisa de garantizar la fiabilidad del motor, se requiere la "larga vida" del mismo. Este es otro indicador de la economía del motor. Una larga vida útil puede reducir los costos de uso y ahorrar materias primas.
Existen dos tipos de vida útil del motor: “vida de reacondicionamiento” y “vida útil”. "Vida de reacondicionamiento" se refiere al tiempo de servicio (trabajo real) entre dos reacondicionamientos o entre el inicio de uso de un motor nuevo y el primer reacondicionamiento, en "horas". "Vida útil" se refiere al tiempo de servicio (trabajo real) de un motor nuevo desde el inicio de su uso hasta su desguace, y la unidad también es "horas". Debido a diferencias en diseño, materiales, procesos y condiciones de uso, la "vida" de cada motor también es diferente.
5. Fácil mantenimiento
El mantenimiento y la reparación se denominan colectivamente mantenimiento. Esta es una tarea importante para garantizar la confiabilidad del motor. El hecho de que el motor pueda estar en condiciones fiables en todo momento determina en gran medida la calidad del "mantenimiento". La calidad del mantenimiento afecta la vida útil del motor.
Uno de los objetivos del mantenimiento es encontrar y eliminar averías, así como detectar, limpiar y sustituir el aceite lubricante en las piezas necesarias. Dependiendo del tiempo que el motor esté funcionando, los trabajos de mantenimiento generalmente se realizan periódicamente según diferentes proyectos. La "reparación" sólo se realiza si la pieza está dañada. Debido a que la carga de trabajo de "mantenimiento" es grande, representa una gran proporción del costo del uso de aeronaves. En el diseño se debe considerar la conveniencia del desmontaje, inspección y mantenimiento para reducir la carga de trabajo y el costo de mantenimiento.