Воздухозаборник: свежий воздух для работы двигателя

ВОЗДУХОЗАБОРНИК • Большая российская энциклопедия

Авторы: В. Ф. Захарченко

ВОЗДУХОЗАБО́РНИК, ме­ха­нич. уст­рой­ст­во в ви­де сис­те­мы со­об­щаю­щих­ся с ат­мо­сфе­рой труб или возд. ка­на­лов, в ко­то­рые под дав­ле­ни­ем ско­ро­ст­но­го на­по­ра по­сту­па­ет воз­дух; пред­на­зна­чен для под­во­да не­об­хо­ди­мо­го ко­ли­че­ст­ва воз­ду­ха и под­дер­жа­ния ус­той­чи­вой ра­бо­ты дви­га­те­ля и разл. обо­ру­до­ва­ния.

На ЛА, снаб­жён­ных воз­душ­но-ре­ак­тив­ным дви­га­те­лем, В. обес­пе­чи­ва­ют тор­мо­же­ние по­то­ка воз­ду­ха, по­вы­шая его дав­ле­ние пе­ред вхо­дом в ком­прес­сор. В за­ви­си­мо­сти от диа­па­зо­на ско­ро­стей по­лё­та ЛА раз­ли­ча­ют­ся доз­ву­ко­вые и сверх­зву­ко­вые В., а по кон­фи­гу­ра­ции – осе­сим­мет­рич­ные, пло­ские и др.

Доз­ву­ко­вой В. вклю­ча­ет кол­лек­тор и диф­фу­зор (уча­сток для тор­мо­же­ния и сжа­тия воз­ду­ха). Кол­лек­тор (ино­гда с ав­то­ма­ти­че­ски от­кры­ваю­щи­ми­ся ок­на­ми для впус­ка воз­ду­ха) пред­на­зна­чен для обес­пе­че­ния без­от­рыв­но­го про­те­ка­ния воз­ду­ха в ка­на­ле при взлё­те и ма­нев­ри­ро­ва­нии ЛА. На са­мо­лё­тах с доз­ву­ко­вы­ми и не­боль­ши­ми сверх­зву­ко­вы­ми ско­ро­стя­ми по­лё­та (со­от­вет­ст­вую­щи­ми чис­лам $M$=1,2–1,5, где $M$ – Ма­ха чис­ло) при­ме­ня­ют­ся В. с не­ре­гу­ли­руе­мой гео­мет­ри­ей пло­ща­ди се­че­ния. При до­зву­ко­вых ско­ро­стях по­лё­та сте­пень по­вы­ше­ния дав­ле­ния в В. не­зна­чи­тель­на по срав­не­нию с по­вы­ше­ни­ем дав­ле­ния в ком­прес­со­ре га­зо­тур­бин­ных дви­га­те­лей (ГТД). При ско­ро­стях по­лё­та, со­ответ­ст­вую­щих чис­лам $M$=1,2-1,5, В. и ком­прес­сор прак­ти­че­ски в оди­на­ко­вой сте­пе­ни сжи­ма­ют возд. по­ток. При боль­ших сверх­зву­ко­вых ско­ро­стях по­лё­та ($M$>3) сте­пень сжа­тия воз­ду­ха в В. пре­вы­ша­ет сте­пень сжа­тия в ком­прес­со­ре и ста­но­вит­ся воз­мож­ным соз­да­ние ре­актив­ной тя­ги дви­га­те­лем, не имею­щим ком­прес­со­ра (и тур­би­ны), – пря­мо­точ­ным воз­душ­но-ре­ак­тив­ным дви­га­те­лем (ПВРД). При­ме­не­ние на сверх­зву­ко­вых са­мо­лё­тах ре­гу­ли­руе­мых В. (ка­нал с из­ме­няю­щи­ми­ся ре­гу­ли­руе­мы­ми се­че­ния­ми и сис­те­мой ор­га­ни­за­ции скач­ков уп­лот­не­ния) ус­лож­ня­ет кон­ст­рук­цию вход­ных уст­ройств, уве­ли­чи­ва­ет их мас­су и стои­мость, од­на­ко по­зво­ля­ет обес­пе­чить бо­лее на­дёж­ную и эко­но­мич­ную ра­бо­ту дви­га­те­лей в ши­ро­ком диа­па­зо­не ско­ростей и вы­сот по­лё­та. Обес­пе­че­ние на всех ре­жи­мах по­лё­та оп­ти­маль­ных па­ра­мет­ров возд. по­то­ка, под­хо­дя­ще­го к дви­га­те­лю, осу­ще­ст­в­ля­ет­ся бла­го­да­ря ав­то­ма­тич. ре­гу­ли­ро­ва­нию гео­мет­рии пло­ща­ди се­че­ния В. На вер­то­лё­тах час­то ус­та­нав­ли­ва­ют В. с пы­ле­за­щит­ным уст­рой­ст­вом. Очи­ст­ка воз­ду­ха осу­ще­ст­в­ля­ет­ся в ре­зуль­та­те дей­ст­вия цен­тро­беж­ных сил на кри­во­ли­ней­ном уча­ст­ке ка­на­ла, а кон­цен­трат пы­ли уда­ля­ет­ся из В. по тру­бо­про­во­ду.

В совр. ав­то­мо­би­лях (пре­им. вы­со­ко­ско­ро­ст­ных) по­да­ча воз­ду­ха из В. слу­жит для ох­ла­ж­де­ния дви­га­те­ля, ин­тер­ку­ле­ра (спец. ра­диа­тор для ох­ла­ж­де­ния воз­ду­ха по­сле тур­би­ны), ра­бо­ты ком­прес­со­ра, сис­те­мы кон­ди­цио­ни­ро­ва­ния, от­во­да го­ря­че­го воз­ду­ха от тор­моз­ных дис­ков, вы­тяж­ки го­ря­че­го воз­ду­ха из под­ка­пот­но­го про­стран­ст­ва, что по­зво­ля­ет сни­зить те­п­ло­на­гру­жен­ность ав­то­мо­би­ля и уве­ли­чить эф­фек­тив­ность его ра­бо­ты.

воздухозаборник | это.

.. Что такое воздухозаборник?

Рис. 1. Дозвуковые воздухозаборники.

воздухозабо́рник (ВЗ) — элемент летательного аппарата, предназначенный для подвода из атмосферы к двигателю воздуха с параметрами, обеспечивающими высокую эффективность силовой установки по тяге и расходу топлива при её минимальном сопротивлении аэродинамическом и надёжной (без помпажей двигателей и ВЗ) работе. ВЗ подразделяют в зависимости от диапазона скоростей полёта летательного аппарата на дозвуковые и сверхзвуковые, а в зависимости от конфигурации — на осесимметричные, плоские (с прямоугольным поперечным сечением) и др.

Дозвуковой ВЗ (рис. 1) включает коллектор и диффузор. Коллектор 1 (I—I), иногда с автоматически открывающимися окнами 2 для впуска воздуха, предназначен для обеспечения безотрывного втекания воздуха в канал при взлёте и маневрировании летательного аппарата. Диффузор 3 с малым углом раствора позволяет улучшить сопряжение коллектора с гондолой 4 двигателя для уменьшения аэродинамического сопротивления.

За диффузором ВЗ до воздушно-реактивного двигателя может быть канал почти постоянного поперечного сечения по длине и нередко криволинейный. ВЗ вертолётов выполняются часто с пылезащитным устройством 5. Очистка воздуха осуществляется на криволинейном участке канала 6 за счёт центробежного эффекта. Концентрат пыли удаляется из ВЗ по трубопроводу 7.

Сверхзвуковой ВЗ (рис. 2) включает сверхзвуковой диффузор — участок для торможения и сжатия сверхзвукового потока и дозвуковой диффузор 6, расположенный за «горлом» (наиболее узкое сечение F_r канала). Обечайка 2 выполняется тонкой для уменьшения волнового сопротивлении гондолы. Сжатие потока в сверхзвуковом диффузоре осуществляется в системе скачков уплотнения, образованной специально профилированной обечайкой и клиновидным телом 1 у плоских ВЗ или конусообразным центральным телом у осесимметричных ВЗ. Идеальный принцип сжатия (при изоэнтропическом течении) используется редко и только для отдельных участков сверхзвукового диффузора с тем, чтобы не увеличивать длину и массу ВЗ.

(В СССР первые работы по теории сверхзвуковых ВЗ выполнены Г. И. Петровым и Ю. Н. Васильевым.) Клиновидное, и конусообразное тела имеют в зоне перехода сверхзвукового течения в дозвуковое отверстия 7 для отсоса пограничного слоя с целью предотвращения срыва потока. Сверхзвуковые диффузоры бывают двух типов: с внешним (до обечайки) сжатием потока (рис. 2, а) и со смешанным сжатием, когда сверхзвуковой поток простирается до горла (рис. 2, б). ВЗ второго типа могут быть с принудительным «запуском», то есть с кратковременным увеличением площади F_r при восстановлении нарушенного расчётного течения, или автозапускаемые — со сливом из канала избыточного при «запуске» воздуха через отверстия 7. ВЗ смешанного сжатия при Маха числах полёта М _∞ > 2 эффективнее ВЗ внешнего сжатия, но они предпочтительны для летательного аппарата с ограниченной манёвренностью. Число скачков уплотнения в диффузоре выбирается в зависимости от значения M_∞; при внешнем сжатии — до 3—4 косых и замыкающий (близкий к прямому), при смешанном сжатии — более 4 косых и замыкающий (рис.  2).

Сжатие воздуха в ВЗ с увеличением скорости полёта возрастает и, наряду со сжатием воздуха компрессором газотурбинного двигателя, является фактором, определяющий термический коэффициент полезного действия силовой установки летательного аппарата. При M_∞ > 3 степень повышения давления в ВЗ высокая (22—28), что позволяет создавать воздушно-реактивный двигатель без компрессора (прямоточный воздушно-реактивный двигатель).

Трение и возможные срывы потока в тракте ВЗ, а также сжатие воздуха в скачках уплотнения приводят к снижению коэффициента восстановления полного давления η, возрастанию степени турбулентности ε и неравномерности σ поля полного давления перед воздушно-реактивным двигателем. Снижение η приводит к уменьшению тяги и увеличению удельного расхода топлива двигателя. Увеличение ε и σ снижает запасы газодинамической устойчивости двигателя (см. Устойчивость гидродинамическая). Характеристики ε и σ улучшаются, если за диффузором расположен канал 5. Для обеспечения высокой эффективности на всех режимах полёта ВЗ выполняется с элементами, автоматически регулируемыми в зависимости от значения M_∞, так называемого приведённого расхода воздуха G через газотурбинный двигатель, углов атаки и скольжения летательного аппарата.

Регулируется площадь горла F_r: у осесимметричных ВЗ — продольным перемещением центр, тела, у плоских ВЗ — поворотом поверхностей диффузоров (изменением углов υ₁, υ₂, υ₃). На старте и до скоростей, соответствующих числу M_∞ = 1—1,4, F_г максимальна, при дальнейшем увеличении скорости полёта она уменьшается. Регулирование F_r нередко дополняется регулированием площади F_c для слива части воздуха из канала в атмосферу через окна 4. С целью улучшения характеристик на режимах взлёта ВЗ выполняется с автоматически открывающимися окнами 3 или с отклоняемой обечайкой 2. Иногда для упрощения конструкции ВЗ выполняется нерегулируемым с заведомо худшими характеристиками.

При рассогласовании положения регулируемых элементов ВЗ с режимом работы газотурбинного двигателя система скачков уплотнения в диффузоре нарушается. При этом возможные положения замыкающего скачка уплотнения ограничены: при его смещении по потоку (увеличение 

G или F_c) — возрастанием возмущений ε и σ в канале до неприемлемого для заданного газотурбинного двигателя уровня, а при смещении против потока (уменьшение F_с или G) — появлением признаков помпажа ВЗ, недопустимого для эксплуатации летательного аппарата [низкочастотных (3—15 Гц) автоколебаний потока в канале].

Приемлемые для эксплуатации режимы ВЗ зависят от особенностей так называемой дроссельной характеристики ВЗ ν = Ψ(f) (f = F/F₀ — коэффициент расхода воздуха через газотурбинный двигатель, F₀ — геометрическая площадь входного сечения ВЗ, F — площадь струи воздуха, попадающей в ВЗ), определяемой совместно с характеристиками ε и σ при испытании модели ВЗ в аэродинамической трубе (рис. 3). Рабочие значения ν

p выбираются с учётом зависящего от коэффициента f аэродинамического сопротивления ВЗ при обеспечении необходимых противопомпажных запасов ВЗ и газотурбинного двигателя. Для этого используется совокупность дроссельных характеристик ВЗ с различным положением органов механизации (различными значениями F_r, F_c).

Места расположения ВЗ на летательном аппарате различны. Важно, чтобы в ВЗ не попадали следы аэродинамические с пониженным полным давлением от впереди расположенных элементов летательного аппарата, а значение и направление местной скорости были благоприятны. Типичные места расположения ВЗ на дозвуковых летательных аппаратах — в лобовой части гондол, укреплённых на пилонах под крылом и на хвостовой части фюзеляжа, а на сверхзвуковых летательных аппаратах — под крылом или по бокам фюзеляжа на расстоянии 

h (рис. 2) от поверхности летательного аппарата, необходимом для предотвращения попадания пограничного слоя в ВЗ. При компоновке ВЗ на летательном аппарате прорабатываются вопросы снижения вероятности повреждения газотурбинного двигателя попадающими в канал с грунта случайными предметами.

Литература:
Абрамович Г. Н., Газовая динамика воздушно-реактивных двигателей, М., 1947;
Нечаев Ю. Н., Федоров Р. И., Теория авиационных газотурбинных двигателей, ч. 1—2, М., 1977—78.

А. В. Николаев.

Рис. 2. Сверхзвуковые воздухозаборники.

Рис. 3. Дроссельная характеристика сверхзвукового воздухозаборника.

Комплекты впуска холодного воздуха на Summit Racing

Как выбрать воздухозаборник

Комплекты впуска холодного воздуха популярны среди энтузиастов, стремящихся оптимизировать мощность и производительность двигателя. Процесс сгорания…

Как выбрать воздухозаборник

Комплекты для впуска холодного воздуха популярны среди энтузиастов, стремящихся оптимизировать мощность и производительность двигателя. Процесс горения требует топлива для горения, источника тепла для его воспламенения и воздуха для снабжения кислородом. Этот воздух всасывается в двигатель через систему впуска воздуха автомобиля, но стандартные системы спроектированы таким образом, что оптимальный поток воздуха (и максимальная мощность) приносится в жертву более тихой работе. Высокопроизводительный воздухозаборник — это популярное и доступное обновление, которое позволяет вам получить больше мощности от вашего двигателя, создавая более широкий и прямой путь воздушного потока, чем стандартный…

Как выбрать воздухозаборник

Комплекты для впуска холодного воздуха популярны среди энтузиастов, стремящихся оптимизировать мощность и производительность двигателя. Процесс горения требует топлива для горения, источника тепла для его воспламенения и воздуха для снабжения кислородом. Этот воздух всасывается в двигатель через систему впуска воздуха автомобиля, но стандартные системы спроектированы таким образом, что оптимальный поток воздуха (и максимальная мощность) приносится в жертву более тихой работе. Высокопроизводительный воздухозаборник — это популярное и доступное обновление, которое позволяет вам получить больше мощности от вашего двигателя, создавая более широкий и прямой путь воздушного потока, чем стандартные системы.

Один из самых популярных стилей – это система подачи холодного воздуха.

Преимущества установки системы впуска холодного воздуха

Улучшение производительности, которое предлагает холодный воздухозаборник по сравнению со стандартной системой, в основном связано с двумя конструктивными особенностями. Во-первых, впуск холодного воздуха уменьшает ограничение на всасываемый воздух и использует более крупные впускные трубы для увеличения потока воздуха к двигателю. Во-вторых, он размещает воздушный фильтр в месте, которое позволяет ему втягивать более прохладный, более богатый кислородом воздух. Переходя на впуск холодного воздуха, вы можете увеличить мощность до 20%, ускорить отклик дроссельной заслонки, снизить температуру двигателя (потенциально увеличивая срок службы) и немного увеличить расход бензина, не говоря уже о высоком качестве звука.

Впуск холодного воздуха по сравнению с впуском короткого штока

Одной из самых популярных альтернатив системе впуска холодного воздуха является впуск с коротким поршнем. Оба превзойдут стандартную систему, но они отличаются своими преимуществами и функциональностью. В то время как холодный воздухозаборник втягивает более холодный, более плотный и богатый кислородом воздух снаружи двигателя, напорный воздухозаборник втягивает более теплый воздух изнутри моторного отсека. В реальном вождении впуск с коротким поршнем обеспечивает более быструю реакцию дроссельной заслонки и более полное сгорание топлива, но впуск холодного воздуха обычно дает вам большую максимальную мощность.

Помимо соображений производительности, каждый тип имеет разное качество звука. Оба они более шумные, чем стандартные, но короткие поршневые воздухозаборники обычно производят более низкий и хриплый звук. Вам решать, что вы предпочитаете.

Какой забор холодного воздуха выбрать

Summit Racing предлагает широкий ассортимент комплектов и систем впуска холодного воздуха, предназначенных для улучшения дыхания вашего двигателя, включая варианты от K&N, AEM Power, Injen, Volant и Airaid. Ваши варианты включают герметичные и негерметичные конструкции воздушной камеры для карбюраторных двигателей и систем электронного впрыска топлива (EFI). Мы предлагаем комплектные и универсальные системы впуска холодного воздуха, предназначенные для работы практически с любым транспортным средством и типом двигателя, а также комплекты, которые позволяют вам собрать собственную систему.

Отдельные части

Группы деталей

Варианты для международных клиентов

Результаты 1–25 2000 г. +

…Загрузка

Предполагаемая дата отгрузки в США: Среда, 12.07.2023 Расчетная дата международной отправки: 26 июля 2023 г.

…Загрузка

Предполагаемая дата отгрузки в США: Среда, 12.07.2023 Расчетная дата международной отправки: Сегодня

. ..Загрузка

Предполагаемая дата отгрузки в США: Понедельник, 10.07.2023 Расчетная дата международной отправки: Сегодня

…Загрузка

Предполагаемая дата отгрузки в США: Среда, 12.07.2023 Расчетная дата международной отправки: Сегодня

. ..Загрузка

Предполагаемая дата отгрузки в США: Среда, 12.07.2023 Расчетная дата международной отправки: Сегодня

…Загрузка

Предполагаемая дата отгрузки в США: 22 августа 2023 г. Расчетная дата международной отправки: Сегодня

. ..Загрузка

Предполагаемая дата отгрузки в США: Среда, 12.07.2023 Расчетная дата международной отправки: 10 августа 2023 г.

…Загрузка

Предполагаемая дата отгрузки в США: Среда, 12.07.2023 Расчетная дата международной отправки: Сегодня

. ..Загрузка

Предполагаемая дата отгрузки в США: Пятница, 07.07.2023 Расчетная дата международной отправки: Понедельник, 10.07.2023

…Загрузка

Предполагаемая дата отгрузки в США: Среда, 12.07.2023 Расчетная дата международной отправки: Сегодня

. ..Загрузка

Предполагаемая дата отгрузки в США: Среда, 12.07.2023 Расчетная дата международной отправки: Сегодня

…Загрузка

Предполагаемая дата отгрузки в США: 18 июля 2023 г. Расчетная дата международной отправки: Сегодня

. ..Загрузка

Предполагаемая дата отгрузки в США: Среда, 12.07.2023 Расчетная дата международной отправки: Сегодня

…Загрузка

Предполагаемая дата отгрузки в США: Пятница, 07.07.2023 Расчетная дата международной отправки: Сегодня

. ..Загрузка

Предполагаемая дата отгрузки в США: Пятница, 07.07.2023 Расчетная дата международной отправки: Сегодня

…Загрузка

Предполагаемая дата отгрузки в США: Пятница, 07.07.2023 Расчетная дата международной отправки: Сегодня

. ..Загрузка

Предполагаемая дата отгрузки в США: 24 июля 2023 г. Расчетная дата международной отправки: Сегодня

…Загрузка

Предполагаемая дата отгрузки в США: 2 августа 2023 г. Расчетная дата международной отправки: Сегодня

. ..Загрузка

Предполагаемая дата отгрузки в США: Пятница, 07.07.2023 Расчетная дата международной отправки: Понедельник, 10.07.2023

…Загрузка

Предполагаемая дата отгрузки в США: Пятница, 07.07.2023 Расчетная дата международной отправки: Сегодня

. ..Загрузка

Предполагаемая дата отгрузки в США: Среда, 12.07.2023 Расчетная дата международной отправки: Сегодня

…Загрузка

Предполагаемая дата отгрузки в США: 18 июля 2023 г. Расчетная дата международной отправки: 26 июля 2023 г.

. ..Загрузка

Предполагаемая дата отгрузки в США: Среда, 12.07.2023 Расчетная дата международной отправки: Сегодня

…Загрузка

Предполагаемая дата отгрузки в США: Среда, 12.07.2023 Расчетная дата международной отправки: Сегодня

. ..Загрузка

Предполагаемая дата отгрузки в США: 16 августа 2023 г. Расчетная дата международной отправки: Сегодня

Воздухозаборники холодного воздуха K&N на Summit Racing

Результаты 1–25 из 988

…Загрузка

Предполагаемая дата отгрузки в США: 17 июля 2023 г. Расчетная дата международной отправки: Сегодня

…Загрузка

Предполагаемая дата отгрузки в США: 13 июля 2023 г. Расчетная дата международной отправки: Сегодня

…Загрузка

Предполагаемая дата отгрузки в США: 18 июля 2023 г. Расчетная дата международной отправки: Сегодня

…Загрузка

Предполагаемая дата отгрузки в США: 18 июля 2023 г. Расчетная дата международной отправки: Сегодня

…Загрузка

Предполагаемая дата отгрузки в США: 19 июля 2023 г. Расчетная дата международной отправки: Сегодня

…Загрузка

Предполагаемая дата отгрузки в США: 19 июля 2023 г. Расчетная дата международной отправки: Сегодня

…Загрузка

Предполагаемая дата отгрузки в США: 18 июля 2023 г. Расчетная дата международной отправки: Сегодня

…Загрузка

Предполагаемая дата отгрузки в США: 18 июля 2023 г. Расчетная дата международной отправки: Сегодня

…Загрузка

Предполагаемая дата отгрузки в США: 17 июля 2023 г. Расчетная дата международной отправки: Сегодня

…Загрузка

Предполагаемая дата отгрузки в США: Пятница, 07.07.2023 Расчетная дата международной отправки: Сегодня

…Загрузка

Предполагаемая дата отгрузки в США: 18 июля 2023 г. Расчетная дата международной отправки: Сегодня

…Загрузка

Предполагаемая дата отгрузки в США: Среда, 12.07.2023 Расчетная дата международной отправки: Сегодня

…Загрузка

Предполагаемая дата отгрузки в США: 18 июля 2023 г. Расчетная дата международной отправки: Сегодня

…Загрузка

Предполагаемая дата отгрузки в США: Вторник, 11.07.2023 Расчетная дата международной отправки: Сегодня

…Загрузка

Предполагаемая дата отгрузки в США: 19 июля 2023 г. Расчетная дата международной отправки: Сегодня

…Загрузка

Предполагаемая дата отгрузки в США: Понедельник, 10.07.2023 Расчетная дата международной отправки: Сегодня

…Загрузка

Предполагаемая дата отгрузки в США: 19 июля 2023 г. Расчетная дата международной отправки: Сегодня

…Загрузка

Предполагаемая дата отгрузки в США: Пятница, 07.07.2023 Расчетная дата международной отправки: Сегодня

…Загрузка

Предполагаемая дата отгрузки в США: 19 июля 2023 г. Расчетная дата международной отправки: Сегодня

…Загрузка

Предполагаемая дата отгрузки в США: 17 июля 2023 г. Расчетная дата международной отправки: 18 июля 2023 г.

…Загрузка

Предполагаемая дата отгрузки в США: 19 июля, 2023 г. Расчетная дата международной отправки: 20 июля 2023 г.

…Загрузка

Расчетная дата отгрузки в США: Понедельник, 10.07.2023 Расчетная дата международной отправки: Сегодня

…Загрузка

Предполагаемая дата отгрузки в США: 18 июля 2023 г. Расчетная дата международной отправки: Сегодня

…Загрузка

Предполагаемая дата отгрузки в США: 17 июля 2023 г. Расчетная дата международной отправки: Сегодня

…Загрузка

Предполагаемая дата отгрузки в США: 17 июля 2023 г.

No related posts.