Zûtir, Bêdeng, Paqijtir - Motora Balafirên Nû

Derket holê ku ji bo ku hûn di hewavaniyê de pir tişt biguhezînin, hûn ne hewce ne ku hûn li propelên nû, sêwiranên futurîst an materyalên cîhê bigerin. Bes e ku meriv veguhezek mekanîkî ya nisbeten hêsan bikar bîne ...

Ev yek ji nûbûnên herî girîng ên salên dawî ye. Motorên turbofanê yên birêkûpêk (GTF) dihêle ku kompresor û fanos bi lezên cihêreng bizivirin. Amûra ajokera fanosê bi şaxê fanosê re dizivire lê motora fanosê ji kompresor û turbîna tansiyona kêm vediqetîne. Fans bi lezek hêdîtir dizivire, dema ku kompresor û turbîna tansiyona nizm bi lezek bilindtir dixebitin. Her modulek motorê dikare bi karbidestiya çêtirîn bixebite. Piştî 20 salên lêçûnên R&D û R&D bi qasî 1000 mîlyar dolar, malbata Pratt & Whitney PurePower PW2016G turbofan çend sal berê xebitî bû û ji sala XNUMX-an vir ve bi girseyî di nav balafirên bazirganî de hate destnîşan kirin.

Motorên turbofanê yên nûjen bi du awayan tîrêjê çêdikin. Pêşîn, kompresor û odeya şewitandinê di bingeha wê de cih digirin. Li pêş fanek heye ku, ji hêla navikê ve tê rêve kirin, hewayê di nav odeyên dorpêçê yên li dora navika motorê re rêve dike. Rêjeya bayîpass rêjeya hewaya ku di korikê re derbas dibe û hewaya ku tê de derbas dibe. Bi gelemperî, rêjeyek dûrbûna bilind tê wateya motorên bêdeng, bikêrtir û bihêztir. Motorên turbofanê yên konvansiyonel xwedan rêjeyek dûravêtinê ji 9 ber 1 e. Motorên Pratt PurePower GTF xwedî rêjeyek dûravêtinê 12 ber 1 in.

Ji bo zêdekirina rêjeya dorpêçê, çêkerên motorê divê dirêjahiya pêlên fanosê zêde bikin. Lêbelê, dema ku dirêj bibe, leza zivirî ya ku di dawiya tîrê de têne bidestxistin dê ew qas zêde be ku dê vibrasyonên nedilxwaz çêbibin. Ji we re pêdivî ye ku pêlên fanosê hêdî bibin, û gearbox ji bo vê yekê ye. Li gorî Pratt & Whitney, motorek wusa dikare ji sedî 16 be. aboriya sotemeniyê mezin û 50 ji sedî. emîsyonên eksozê kêmtir e û ji sedî 75 e. rehet. Di van demên dawî de, SWISS û Air Baltic ragihandin ku motorên jetên wan ên GTF C-series ji sozên hilberîner jî kêmtir sotemeniyê dixwe.

Motora PW1100G-JM li ser xeta hilberînê

Kovara TIME motora PW1000G wekî yek ji 50 îcadên herî girîng ên sala 2011-an û yek ji şeş îcadên herî dostê jîngehê bi nav kir, ji ber ku Pratt & Whitney PurePower ji motorên jetên heyî paqijtir, bêdengtir, bi hêztir û kêmtir sotemeniyê bikar tîne hatiye çêkirin. Di sala 2016-an de, Richard Anderson, wê demê serokê Delta Air Lines, motorê wekî "yekemîn nûbûnek rastîn" bi nav kir ji ber ku Dreamliner ya Boeing şoreşek avakirina pêkhatî çêkir.

Teserûf û kêmkirina emeliyetên

Sektora firokevaniya bazirganî salane zêdetirî 700 mîlyon ton karbondîoksît derdixe. Her çend ew tenê ji sedî 2 ye. belavkirina karbondîoksîtê ya gerdûnî, delîl hene ku gazên serayê yên di sotemeniya jetê de bandorek mezin li ser atmosferê dikin ji ber ku ew li bilindahiyên bilind têne berdan.

Hilberînerên sereke yên motorê digerin ku sotemeniyê teserûf bikin û gazê kêm bikin. Pêşbazê Pratt CFM International di van demên dawî de motora xweya pêşkeftî ya bi navê LEAP destnîşan kir, ku karbidestên pargîdanî dibêjin li ser hesabê çareseriyên din encamên bi heman rengî ji turbofanek birêkûpêk re peyda dike. CFM îdîa dike ku di mîmariya kevneşopî ya turbofanê de, heman feyde dikare bêyî giranî û kêşana zêde ya hêza hêzê were bidestxistin. LEAP ji materyalên pêkhatî yên sivik û pêlên pêlên fîbera karbonê bikar tîne da ku bigihîje pêşkeftinên karbidestiya enerjiyê ku pargîdanî dibêje bi yên ku bi motora Pratt & Whitney hatine bidestxistin re hevber in.

Heya nuha, fermanên motorên Airbus-ê ​​yên ji bo A320neo bi gelemperî di navbera CFM û Pratt & Whitney de têne dabeş kirin. Mixabin ji bo pargîdaniya paşîn, motorên PurePower ji bikarhêneran re dibe sedema pirsgirêkan. Yekem îsal xuya bû, dema ku sarbûna neyeksan a motorên GTF li Qatar Airways Airbus A320neo hate tomar kirin. Germbûna nehevseng dikare bibe sedema deformasyon û kêşana parçeyan, û di heman demê de dema di navbera firînan de zêde bike. Di encamê de, balafirgehê encam da ku motor hewcedariyên xebitandinê pêk naynin. Piştî demeke kin, rayedarên hewavaniyê yên Hindistanê seferên 11 balafirên Airbus A320neo yên ku bi motorên PurePower GTF ve têne hêz kirin rawestandin. Li gorî Ekonomîk Times, ev biryar piştî ku balafirên Airbus GTF di nav du hefteyan de sê motor têk çûn. Pratt & Whitney van zehmetiyan kêm dike, dibêje ku ew bi hêsanî têne derbas kirin.

Fansera elektronîkî ya Airbus

Dêwek din di warê motorên balafiran de, Rolls-Royce, qutiya xwe ya Power Gearbox pêşve dixe, ku heya sala 2025-an dê xerckirina sotemeniyê di turbofanên mezin de %25 kêm bike. li gorî modelên kevn ên rêza motora Trent-ê ya navdar. Ev, bê guman, tê wateya pêşbaziyek sêwirana nû ya Pratt & Whitney.

Îngilîz li ser cûreyên din ên nûjeniyê jî difikirin. Di dema pêşandana hewayî ya Singapore ya dawî de, Rolls-Royce Înîsiyatîfa IntelligentEngine dest pê kir, ku armanc dike ku motorên balafirê yên biaqil ên ku ewletir û bikêrtir in bi riya kapasîteya danûstendina bi hev re û bi navgîniya torgilokek piştgirî pêş bixe. Bi peydakirina pêwendiya du-alî ya domdar bi motorê û beşên din ên ekosîstema karûbarê re, motor dê bikaribe pirsgirêkan berî ku ew çêbibin çareser bike û fêr bibe ka meriv çawa performansê baştir dike. Ew ê ji dîroka xebata xwe û motorên din jî fêr bibin, û bi giranî ew ê tewra di rê de xwe tamîr bikin.

Drive hewceyê bataryayên çêtir e

Vîzyona hewavaniyê ya Komîsyona Ewropî ya sala 2050-an banga kêmkirina gazên COXNUMX dike.₂ ji sedî 75, oksîtên nîtrojenê ji sedî 90. û deng ji sedî 65. Bi teknolojiyên heyî nayên bidestxistin. Pergalên pêşbaziya elektrîkî û hîbrîd-elektrîkî naha wekî yek ji teknolojiyên herî sozdar têne dîtin ku bi van pirsgirêkan re rûbirû bibin.

Li sûkê balafirên sivik ên elektrîkê yên du kursî hene. Wesayîtên hîbrîd-elektrîkî yên çar kursî li ber çavan in. NASA pêşbînî dike ku di destpêka salên 20-an de, bi vî rengî firokeyên neh kursî yên kin dê karûbarên hewavaniyê vegerînin civakên piçûk. Hem li Ewrûpa û hem jî li Dewletên Yekbûyî yên Amerîkayê, zanyar bawer dikin ku heya sala 2030-an gengaz e ku balafirek hîbrîd-elektrîkî bi kapasîteya heya 100 kursî were çêkirin. Lêbelê, dê di warê hilanîna enerjiyê de pêşveçûnek girîng hewce bike.

Heya nuha, dendika enerjiyê ya bataryayên tenê ne bes e. Lêbelê, ev hemî dikare biguhere. Serokê Tesla Elon Musk got ku gava ku batar karibin her kîloyek 400 watt-saet hilberînin, û rêjeya hêza şaneyê bi giraniya giştî 0,7-0,8 be, balafira rêwiyan a elektrîkî dê bibe "alternatîfek dijwar". Li ber çavan ku bataryayên lîtium-ion karîbûn di sala 113-an de 1994 Wh/kg, di sala 202-an de 2004 Wh/kg, û niha dikarin bigihîjin dora 300 Wh/kg, meriv dikare were texmîn kirin ku di deh salên pêş de ew dê bigihîje asta 400 Wh/kg.

Projeya taksiya hewayê ya elektrîkî ya Kitty Hawk ya du-rûsî

Airbus, Rolls-Royce û Siemens di van demên dawî de hevkarî kirin ku pêşandana firîna E-Fan X pêşve bibin, ku dê bibe gavek girîng di pêşkeftina firokeyên bazirganî yên hîbrid-elektrîkî de. Xwenîşandana teknolojiya elektrîkê ya hybrid E-Fan X ku tê çaverê kirin ku -Fan X dê di sala 2020-an de piştî kampanyayek ceribandina erdê ya berfireh bifire. Di qonaxa yekem de, BAe 146 dê yek ji çar motoran bi motorek elektrîkê ya XNUMX MW veguherîne. Dûv re, tê plan kirin ku turbîna duyemîn bi motorek elektrîkê veguherîne piştî ku mezinbûna pergalê nîşan bide.

Airbus dê ji entegrasyona giştî û hem jî mîmariya elektrîkê ya hîbrid û mîmariya kontrolkirina batterê û yekbûna wê bi pergalên kontrolkirina firînê re berpirsiyar be. Rolls-Royce dê ji motora turbîna gazê, jeneratora XNUMX megawatt û elektronîkên hêzê berpirsiyar be. Bi Airbus re, Rolls-Royce dê di heman demê de li ser adaptekirina temaşevanan li nacelle û motora elektrîkê ya heyî ya Siemens bixebite. Siemens dê motorên elektrîkê yên XNUMX MW û kontrolkerek elektrîkê ya elektronîkî û her weha înverter, veguherîner û pergala belavkirina hêzê peyda bike.

Gelek navendên lêkolînê li seranserê cîhanê li ser balafirên elektrîkê dixebitin, di nav wan de NASA, ku X-57 Maxwell çêdike. Projeya taksiya hewayê ya du kursî ya elektrîkê Kitty Hawk û gelek avahiyên din ên navendên mezin, pargîdanî an destpêkek piçûk jî têne pêşve xistin.

Ji ber ku temenê navînî ya balafirên rêwiyan û barhilgir bi rêzê ve li dora 21 û 33 sal e, tevî ku hemî balafirên nû yên ku sibê têne hilberandin hemî elektrîkî bin jî, dê du sê dehsalan hewce bike ku firokeyên bi sotemeniya fosîl ji holê rakin.

Ji ber vê yekê ew ê zû nexebite. Di vê navberê de, sotemeniyên biyo dikare di sektora hewavaniyê de jîngehê sivik bike. Ew alîkariya kêmkirina belavkirina karbondîoksîtê ji sedî 36-85 dikin. Tevî vê rastiyê ku tevliheviyên biyofuel ji bo motorên jet di sala 2009-an de hatine pejirandin, pîşesaziya hewavaniyê ji bo pêkanîna guhertinan lez nake. Kêm astengî û dijwarîyên teknolojîk hene ku bi gihandina hilberîna biyofuelê bo astên pîşesaziyê ve girêdayî ne, lê astengiya sereke biha ye - ji bo bidestxistina hevsengiya bi sotemeniyên fosîlî deh salên din hewce dike.

Bi Pêşerojê re gav bavêjin

Di heman demê de, laboratîf li ser têgehên motora balafirê hinekî pêşerojtir dixebitin. Mînakî, heya nuha, motorek plazmayê pir rast nabîne, lê nayê îhtîmal kirin ku xebatên zanistî bibin tiştek balkêş û kêrhatî. Pêşkêşkerên plazmayê ji bo afirandina zeviyên elektromagnetîk elektrîkê bikar tînin. Ew gazek, wekî hewa an argon, di plasma-vegerek germ, tîrêj, îyonîzekirî de dipelixînin û heyecan dikin. Lêkolîna wan naha rê li ber ramana avêtina satelaytan li cîhana derve (hezkerên ion) vedike. Lêbelê, Berkant Goeksel ji Zanîngeha Teknîkî ya Berlînê û ekîba wî dixwazin pêlavên plazmayê li balafiran deynin.

Armanca lêkolînê ew e ku motorek plazmaya hewa-jetê pêş bixe ku hem ji bo rabûnê hem jî ji bo firînên bilind-bilind were bikar anîn. Firokên plazmayê bi gelemperî têne sêwirandin ku di atmosferek valahiyek an tansiyona nizm de ku tê de peydakirina gazê hewce ye bixebitin. Lêbelê, ekîba Göksel amûrek ceriband ku dikare di hewayê de bi zexta yek atmosferê bixebite. Göckel di rêze konferansa Journal of Physics de dibêje: "Nizkên me yên plazmayê dikarin bigihîjin leza 20 kîlometre di çirkeyê de."

Motora SABER di wesayîta hîpersonîk a pêşerojê de

Ji bo destpêkê, tîmê tîrêjên piçûk ên 80 mîlîmetre dirêj ceriband. Ji bo balafirek piçûk, ev ê bibe hezar tiştê ku tîmê mimkun dibîne. Sînordariya herî mezin, bê guman, nebûna bataryayên sivik e. Di heman demê de zanyar balefirên hîbrîd jî dinirxînin, ku tê de motorek plazmayê bi motorên şewitandina hundurîn an rokêtan re were berhev kirin.

Dema ku em li ser têgînên motora jetê ya nûjen diaxivin, em ji bîr nekin SABER (Motorê Rokê ya Bêhna Synergistic) ku ji hêla Reaction Engines Limited ve hatî pêşve xistin. Tê texmîn kirin ku ev ê motorek be ku hem li atmosferê û hem jî di valahiya xwe de bixebite û li ser hîdrojena şil bixebite. Di qonaxa destpêkê ya firînê de, oksîjen dê bibe hewa ji atmosferê (wek motorên jetê yên kevneşopî), û ji bilindahiya 26 km (ku keştî digihîje leza 5 mîlyon salan) - oksîjena şil. Piştî guheztina moda rokêtê, ew ê bigihîje leza 25 Mach.

HorizonX, milê veberhênanê ya Boeingê ku di projeyê de beşdar bû, hîna biryar nedaye ka SABER çawa dikare wê bikar bîne, ji bilî ku ew li bendê ye ku "teknolojiya şoreşger bikar bîne da ku alîkariya Boeing di lêgerîna wê ya firîna supersonîk de bike."

RAMJET û scramjet (motora balafirê ya supersonîk bi jûreyek şewitandinê) demek dirêj e ku li ser lêvên temaşevanên hewavaniya bilez in. Niha, ew bi taybetî ji bo armancên leşkerî têne pêşxistin. Lêbelê, wekî ku dîroka hewavaniyê hîn dike, tiştê ku dê di artêşê de were ceribandin dê biçin hewavaniya sivîl. Tiştê ku hewce dike hinekî sebir e.

Vîdyoya Rolls Royce Engine Intelligent:

Rolls-Royce | Nûbûn di IntelligentEngine de