Nas luaithe, nas sàmhaiche, nas glaine - einnsean itealain ùr

Tha e a 'tionndadh a-mach, gus atharrachadh gu mòr ann an itealan, chan fheum thu a bhith a' coimhead airson propellers ùra, dealbhadh teachdail no stuthan fànais. Tha e gu leòr airson tar-chuir meacanaigeach an ìre mhath sìmplidh a chleachdadh ...

Is e seo aon de na h-innleachdan as cudromaiche anns na bliadhnachan mu dheireadh. Leigidh motaran turbofan le gèar (GTF) leis an fhrigeire agus an neach-leantainn gluasad aig diofar astaran. Bidh an gèar dràibhidh luchd-leantainn a’ cuairteachadh leis a ’chrann luchd-leantainn ach a’ sgaradh motair an neach-leantainn bhon fhrigeire cuideam ìosal agus an roth-uidheam. Bidh an neach-leantainn a’ cuairteachadh aig astar nas slaodaiche, fhad ‘s a bhios an compressor agus an roth-uidheam le cuideam ìosal ag obair aig astar nas àirde. Faodaidh gach modal einnsean obrachadh aig an èifeachdas as fheàrr. Às deidh 20 bliadhna de chaitheamh R&D agus R&D timcheall air $1000 billean, bha an teaghlach turbofan Pratt & Whitney PurePower PW2016G ag obair beagan bhliadhnaichean air ais agus chaidh a thoirt a-steach gu mòr ann an itealain malairteach bho XNUMX.

Bidh einnseanan turbofan an latha an-diugh a’ gineadh smeòrach ann an dà dhòigh. An toiseach, tha na compressors agus an seòmar losgaidh suidhichte aig a chridhe. Aig an aghaidh tha fanadair a tha, air a stiùireadh leis a’ chridhe, a’ stiùireadh èadhar tro na seòmraichean seach-rathad timcheall cridhe a’ motair. Is e an co-mheas seach-rathad an co-mheas eadar na tha de dh'èadhar a' dol tron ​​chridhe agus na tha de dh'èadhar a' dol troimhe. San fharsaingeachd, tha co-mheas seach-rathad nas àirde a’ ciallachadh einnseanan nas sàmhaiche, nas èifeachdaiche agus nas cumhachdaiche. Tha co-mheas seach-rathad de 9 gu 1 aig einnseanan turbofan àbhaisteach. Tha co-mheas seach-rathad de 12 gu 1 aig einnseanan Pratt PurePower GTF.

Gus an co-mheas seach-rathad àrdachadh, feumaidh luchd-saothrachaidh motair fad lannan an luchd-leantainn àrdachadh. Ach, nuair a thèid a leudachadh, bidh na h-astaran cuairteachaidh a gheibhear aig deireadh an lann cho àrd is gun tachair crith gun iarraidh. Feumaidh tu lannan luchd-leantainn gus fàs nas slaodaiche, agus is ann air sgàth sin a tha am bogsa gèar. Faodaidh einnsean leithid seo a bhith cho àrd ri 16 sa cheud, a rèir Pratt & Whitney. eaconamaidh connaidh mòr agus 50 sa cheud. nas lugha de sgaoilidhean fuasglaidh agus tha e 75 sa cheud. sàmhach. O chionn ghoirid, dh’ ainmich SWISS agus Air Baltic gu bheil na h-einnseanan jet GTF C-sreath aca ag ithe eadhon nas lugha de chonnadh na tha an neach-dèanamh a’ gealltainn.

Einnsean PW1100G-JM air an loidhne riochdachaidh

Dh ’ainmich iris TIME an einnsean PW1000G mar aon de na 50 innleachdan as cudromaiche ann an 2011 agus aon de na sia innleachdan as càirdeile don àrainneachd, leis gu bheil Pratt & Whitney PurePower air a dhealbhadh gus a bhith nas glaine, nas sàmhaiche, nas cumhachdaiche agus a’ cleachdadh nas lugha de chonnadh na na h-einnseanan jet a th ’ann. Ann an 2016, dh ’ainmich Richard Anderson, a bha an uairsin na cheann-suidhe air Delta Air Lines, an einnsean“ a ’chiad fhìor ùr-ghnàthachadh” bho dh’ atharraich Dreamliner Boeing togail co-dhèanta.

Sàbhalaidhean agus lughdachadh sgaoilidhean

Bidh an roinn itealain malairteach a’ sgaoileadh còrr air 700 millean tunna de charbon dà-ogsaid gach bliadhna. Ged nach eil e ach mu 2 sa cheud. sgaoilidhean gualain dà-ogsaid cruinneil, tha fianais ann gu bheil buaidh nas motha aig gasaichean taigh-glainne ann an connadh jet air an àile leis gu bheil iad air an leigeil ma sgaoil aig àirdean nas àirde.

Tha prìomh luchd-saothrachaidh einnseanan a’ coimhead ri connadh a shàbhaladh agus sgaoilidhean a lughdachadh. Thug co-fharpaiseach Pratt CFM International a-steach an einnsean adhartach aca fhèin leis an t-ainm LEAP o chionn ghoirid, a tha oifigearan companaidh ag ràdh a bheir seachad toraidhean coltach ri turbofan aig cosgais fhuasglaidhean eile. Tha CFM ag agairt, ann an ailtireachd turbofan traidiseanta, gum faodar na h-aon bhuannachdan a choileanadh às aonais cuideam a bharrachd agus slaodadh an powertrain. Bidh LEAP a’ cleachdadh stuthan aotrom aotrom agus lannan luchd-leantainn snàithleach gualain gus leasachaidhean èifeachdas lùtha a choileanadh a tha a’ chompanaidh ag ràdh a tha an coimeas ris an fheadhainn a chaidh a choileanadh le einnsean Pratt & Whitney.

Gu ruige seo, tha òrdughan airson einnseanan Airbus airson an A320neo air an roinn gu ìre mhòr eadar CFM agus Pratt & Whitney. Gu mì-fhortanach airson a ’chompanaidh mu dheireadh, tha motaran PurePower ag adhbhrachadh dhuilgheadasan do luchd-cleachdaidh. Nochd a’ chiad fhear am-bliadhna, nuair a chaidh fuarachadh neo-chòmhnard de einnseanan GTF a chlàradh ann an Qatar Airways Airbus A320neo. Faodaidh fuarachadh neo-chòmhnard leantainn gu deformachadh agus suathadh pàirtean, agus aig an aon àm àrdachadh air an ùine eadar tursan-adhair. Mar thoradh air an sin, cho-dhùin a 'chompanaidh-adhair nach robh na h-einnseanan a' coinneachadh ri riatanasan obrachaidh. Goirid às deidh sin, chuir ùghdarrasan itealain Innseanach stad air tursan-adhair 11 itealan Airbus A320neo le cumhachd einnseanan PurePower GTF. A rèir an Economic Times, thàinig an co-dhùnadh às deidh dha itealan le cumhachd Airbus GTF fulang le trì fàilligidhean einnsean thairis air dà sheachdain. Tha Pratt & Whitney a’ lughdachadh nan duilgheadasan sin, ag ràdh gu bheil e furasta faighinn seachad air.

Neach-leantainn dealanach Airbus

Tha fuamhaire eile ann an raon einnseanan itealain, Rolls-Royce, a’ leasachadh a Power Gearbox fhèin, a lughdaicheas caitheamh connaidh ann an turbofans mòra ro 2025 25%. an coimeas ri modalan nas sine den raon einnsean Trent ainmeil. Tha seo, gu dearbh, a’ ciallachadh farpais dealbhaidh ùr Pratt & Whitney.

Tha na Breatannaich cuideachd a’ beachdachadh air seòrsan eile de dh’ ùr-ghnàthachadh. Rè an Singapore Airshow o chionn ghoirid, chuir Rolls-Royce an Iomairt IntelligentEngine air bhog, a tha ag amas air einnseanan itealain tùrail a leasachadh a tha nas sàbhailte agus nas èifeachdaiche tro chomas conaltradh le chèile agus tro lìonra taic. Le bhith a’ toirt seachad conaltradh leantainneach dà-shligheach leis an einnsean agus pàirtean eile de eag-shiostam na seirbheis, bidh e comasach don einnsean duilgheadasan fhuasgladh mus tachair iad agus ionnsachadh mar a leasaicheas iad coileanadh. Bhiodh iad cuideachd ag ionnsachadh bho eachdraidh an cuid obrach agus einnseanan eile, agus gu ìre mhòr dh'fheumadh iad eadhon iad fhèin a chàradh nuair a bhiodh iad a' falbh.

Feumaidh Drive bataraidhean nas fheàrr

Tha Lèirsinn Itealaich 2050 a’ Choimisein Eòrpaich ag iarraidh gun tèid sgaoilidhean CO a lughdachadh.₂ le 75 sa cheud, naitridean ocsaidean le 90 sa cheud. agus fuaim 65 sa cheud. Chan urrainnear an coileanadh leis na teicneòlasan a th’ ann mar-thà. Thathas an-dràsta a’ faicinn siostaman gluasad dealain is tar-chinealach mar aon de na teicneòlasan as gealltanaiche gus coinneachadh ris na dùbhlain sin.

Tha itealain solais dealain dà-suidheachain air a’ mhargaidh. Tha carbadan dà-chonnaidh ceithir-suidheachain air fàire. Tha NASA a’ dèanamh a-mach, tràth anns na 20n, gun toir an seòrsa seo de itealan goirid, naoi suidheachain, seirbheisean itealain air ais gu coimhearsnachdan nas lugha. An dà chuid san Roinn Eòrpa agus anns na SA, tha luchd-saidheans den bheachd gu bheil e comasach ro 2030 itealan tar-chinealach a thogail le comas suas ri 100 suidheachan. Ach, bidh feum air adhartas mòr ann an raon stòradh lùtha.

An-dràsta, chan eil dùmhlachd lùth bataraidhean gu leòr. Ach, dh’ fhaodadh seo uile atharrachadh. Thuirt ceannard Tesla, Elon Musk, aon uair ‘s gu bheil na bataraidhean comasach air 400 watt-uairean gach cileagram a thoirt a-mach, agus an co-mheas de chumhachd cealla gu cuideam iomlan 0,7-0,8, bidh an inneal-adhair transcontinental dealain gu bhith na“ roghainn duilich eile ”. Leis gun robh bataraidhean lithium-ion comasach air dùmhlachd lùtha de 113 Wh / kg a choileanadh ann an 1994, 202 Wh / kg ann an 2004, agus gu bheil iad a-nis comasach air ruighinn timcheall air 300 Wh / kg, faodar gabhail ris gum bi iad taobh a-staigh an ath dheich bliadhna. ruigidh e an ìre 400 Wh / kg.

Pròiseact tacsaidh adhair dà sheata dealain Kitty Hawk

Thàinig Airbus, Rolls-Royce agus Siemens còmhla o chionn ghoirid gus an neach-taisbeanaidh itealaich E-Fan X a leasachadh, a bhios na cheum mòr air adhart ann an gluasad dealain tar-chinealach itealain malairteach. Tha dùil gum bi taisbeanadh teicneòlas dealain hybrid E-Fan X -Fan X ag itealaich ann an 2020 às deidh iomairt deuchainn talmhainn farsaing. Anns a’ chiad ìre, cuiridh am BAe 146 motair dealain XNUMX MW an àite aon de na ceithir einnseanan. Às deidh sin, thathas an dùil motair dealain a chuir an àite an dàrna roth-uidheam às deidh dha inbheachd an t-siostam a nochdadh.

Bidh uallach air Airbus airson an aonachadh iomlan a bharrachd air an ailtireachd gluasad dealain tar-chinealach agus smachd bataraidh agus a bhith ag aonachadh le siostaman smachd itealaich. Bidh uallach air Rolls-Royce airson an einnsean roth-uidheam gas, gineadair XNUMX-megawatt agus electronics cumhachd. Còmhla ri Airbus, bidh Rolls-Royce cuideachd ag obair gus an luchd-leantainn atharrachadh gu Siemens nacelle agus motair dealain. Bheir Siemens seachad motaran dealain XNUMX MW agus rianadair cumhachd dealanach, a bharrachd air inverter, inneal-tionndaidh agus siostam cuairteachaidh cumhachd.

Tha mòran ionadan rannsachaidh air feadh an t-saoghail ag obair air itealan dealain, a 'gabhail a-steach NASA, a tha a' togail an X-57 Maxwell. Thathas cuideachd a’ leasachadh pròiseact tacsaidh adhair dà-suidheachain le dealan Kitty Hawk agus mòran de structaran eile de dh’ ionadan mòra, chompanaidhean no ghnìomhachasan ùra.

Leis gu bheil beatha chuibheasach itealain luchd-siubhail is bathair timcheall air 21 agus 33 bliadhna, fa leth, eadhon ged a bhiodh a h-uile itealan ùr a thig a-mach a-màireach uile-dealanach, bheireadh e dhà no trì deicheadan cuir às do phlèanaichean le connadh fosail.

Mar sin chan obraich e gu sgiobalta. Aig an aon àm, faodaidh bith-chonnadh an àrainneachd ann an roinn itealain a lasadh. Bidh iad a’ cuideachadh le bhith a’ lughdachadh sgaoilidhean gualain dà-ogsaid 36-85 sa cheud. A dh’ aindeoin gun deach measgachadh bith-chonnaidh airson einnseanan jet a dhearbhadh air ais ann an 2009, chan eil gnìomhachas an itealain ann an cabhag gus atharrachaidhean a chuir an gnìomh. Tha glè bheag de chnapan-starra agus dhùbhlain teicneòlach co-cheangailte ri bhith a’ toirt cinneasachadh bith-chonnaidh gu ìrean tionnsgalach, ach is e prìs am prìomh bhacadh – bheir e deich bliadhna eile gus co-ionannachd a choileanadh le connadh fosail.

Ceum a-steach don àm ri teachd

Aig an aon àm, tha na deuchainn-lannan ag obair air bun-bheachdan einnsean itealain beagan nas teachdail. Gu ruige seo, mar eisimpleir, chan eil einnsean plasma a 'fuaimneachadh gu math reusanta, ach chan urrainnear a dhiùltadh gun tig obraichean saidheansail gu bhith nan rudeigin inntinneach agus feumail. Bidh smeòraichean plasma a’ cleachdadh dealan gus raointean electromagnetic a chruthachadh. Bidh iad a’ teannachadh agus a’ togail gas, leithid èadhar no argon, a-steach do phlasma - staid teth, dùmhail, ianaichte. Tha an rannsachadh aca a-nis a’ leantainn gu beachd saidealan a chuir air bhog san fhànais a-muigh (smeòrach ian). Ach, tha Berkant Goeksel bho Oilthigh Teicnigeach Berlin agus an sgioba aige ag iarraidh smeòraichean plasma a chuir air plèanaichean.

Is e amas an rannsachaidh einnsean plasma jet-adhair a leasachadh a ghabhadh a chleachdadh airson tursan-adhair falbh agus àrd-àirde. Mar as trice bidh jets plasma air an dealbhadh gus obrachadh ann an suidheachadh falamh no le cuideam ìosal far a bheil feum air solar gas. Ach, rinn sgioba Göksel deuchainn air inneal a bha comasach air obrachadh ann an èadhar aig cuideam aon àile. “Faodaidh na nozzles plasma againn astaran suas ri 20 cilemeatair san diog a ruighinn,” tha Göckel ag ràdh ann an sreath co-labhairtean Journal of Physics.

Einnsean SABER ann an carbad hypersonic san àm ri teachd

An toiseach, rinn an sgioba deuchainn air smeòraichean beaga 80 millimeters a dh’ fhaid. Airson itealan beag, bidh seo suas ri mìle de na tha an sgioba a 'meas comasach. Is e an cuingealachadh as motha, gu dearbh, dìth bataraidhean aotrom. Tha an luchd-saidheans cuideachd a’ beachdachadh air itealan tar-chinealach, anns am biodh einnsean plasma air a chur còmhla ri einnseanan losgaidh a-staigh no rocaidean.

Nuair a bhios sinn a’ bruidhinn mu dheidhinn bun-bheachdan einnsean jet ùr-nodha, na dìochuimhnich sinn an SABER (Inneal Rocaid Synergistic Air-Breathing Rocket) a chaidh a leasachadh le Reaction Engines Limited. Thathas den bheachd gur e einnsean a bhios ag obair an dà chuid san àile agus ann am falamh, a’ ruith air leaghan hydrogen. Aig a 'chiad ìre den itealan, bidh an oxidizer adhair bhon àile (mar a tha ann an einnseanan jet àbhaisteach), agus bho àirde 26 km (far a bheil an soitheach a' ruighinn astar 5 millean bliadhna) - ocsaidean leaghaidh. Às deidh dha atharrachadh gu modh rocaid, ruigidh e astaran suas gu Mach 25.

Chan eil HorizonX, meur tasgaidh Boeing a tha an sàs sa phròiseact, air co-dhùnadh fhathast ciamar a dh’ fhaodadh SABER a chleachdadh, ach a-mhàin gu bheil e an dùil “teicneòlas rèabhlaideach a chleachdadh gus Boeing a chuideachadh san oidhirp aige airson itealan supersonach.”

Tha RAMJET agus scramjet (einnsean jet supersonic le seòmar losgaidh) air a bhith air bilean luchd-leantainn itealain àrd-astar o chionn fhada. An-dràsta, tha iad air an leasachadh sa mhòr-chuid airson adhbharan armailteach. Ach, mar a tha eachdraidh itealain a’ teagasg, thèid na thèid a dhearbhadh san arm gu itealan catharra. Chan eil ann ach beagan foighidinn.

Bhidio Einnsean Intelligent Rolls Royce:

Rolls-Royce | Ùr-ghnàthachadh ann an IntelligentEngine