Eurojet EJ200
| Eurojet EJ200 | |
|---|---|
 | |
| Descriere generala | |
| Constructor |     Eurojet Turbo GmbH |
| Tip | turboventilatoare |
| Duză | geometrie variabilă |
| Combustie | |
| Combustor | inelar |
| Compresor | axial cu 3 trepte de presiune scăzută și 5 trepte de presiune ridicată |
| Turbină | 1 treapta de presiune scazuta si o treapta de inalta presiune |
| Ieșire | |
| Împingere | 60 kN (13 500 lbf ) (89 kN / 20.000 lbf cu arzător ) |
| Dimensiuni | |
| Lungime | 4,0 m (157 in ) |
| Diametru | 737 mm (29 in) |
| Rapoarte de compresie | |
| Rap. comprimare | 26: 1 |
| Greutate | |
| Gol | 989 kg (2180 lb ) |
| Performanţă | |
| Consum specific | 21-23 g / kN (47-49 g / kN cu arzător) |
| Raportul de diluare | 0,4: 1 |
| Utilizatori | Eurofighter Typhoon |
| Notă | |
| date preluate din broșura produsului EUROJET Turbo GmbH EJ200 [1] și Rolls-Royce plc [2] | |
| intrări de motor pe Wikipedia | |
Eurojet EJ200 este un exhaustor militar motor de aeronave , dezvoltat în Europa de la sfârșitul anilor optzeci de consorțiul EUROJET Turbo GmbH și instalat pe Eurofighter Typhoon luptător .
Istorie
EJ200 își trage originile din demonstratorul tehnologic XG-40 dezvoltat de Rolls-Royce începând cu 1983, când cerințele de proiectare Eurofighter nu erau încă stabilite. [3] Costurile de dezvoltare ale demonstrantului au fost suportate de Marea Britanie (85%) și Rolls-Royce. [4]
La 2 august 1985, Italia, Germania de Vest și Regatul Unit au decis să continue proiectul pentru un avion de vânătoare, Eurofighter. Cu aceeași ocazie, s-a confirmat, de asemenea, că Franța nu va participa la proiect. [5] Unul dintre motive a fost presiunea francezilor de a utiliza motorul Snecma M88 în locul XG-40. [6]
În 1986 s-a format consorțiul Eurojet cu participarea MTU germană (33%), a Rolls-Royce britanică (33%), a italianului Avio (21%) și a ITP spaniol (13%). [1]
Motorul a fost testat pe bancă pentru prima dată în 1991, în timp ce primele teste de zbor au început la 4 iunie 1995 pe al treilea prototip Eurofighter (DA3). Primul exemplu de producție a fost livrat în 2000. [7]
Eurojet a primit o comandă pentru producția a 1400 de motoare ca parte a programului Eurofighter. [8]
Tehnică
EJ200 împarte o mare parte din configurarea inițială a demonstratorului XG-40, dar diferă de compresor (proiectat și construit de MTU) și duza de evacuare convergentă-divergentă cu geometrie variabilă (responsabilitatea Sener spaniol prin filiala sa CASA ). [3]
Motorul este format din două grupuri (presiune înaltă și joasă) conectate prin doi arbori motor concentrici. Camera de ardere este de tip inelar și, în turbina de joasă presiune din aval, este prezentă arzătorul urmat de o duză de evacuare cu geometrie variabilă convergentă-divergentă.
Compresor
Compresorul axial este format din trei trepte de ventilator de joasă presiune construite cu tehnologia blisk , cu lamele integrate cu discul pentru a forma un singur ansamblu, care permit avantaje în ceea ce privește greutatea și eficiența (scurgerile de aer comprimat între lamă și disc sunt reduse). În acest motor, raportul de diluare (adică raportul dintre debitul de aer secundar și cel tratat prin etapele de presiune ridicată) este de 0,4: 1. [9]
Primele trei etape ale celor cinci ale compresorului de înaltă presiune sunt, de asemenea, blisks, în timp ce doar un singur stadiu stator al compresorului de înaltă presiune are palete cu unghi variabil de pas. Per total, cele opt trepte ale compresorului permit un raport de compresie de 26: 1. [9]
Turbină
Ambele turbine de înaltă presiune și de joasă presiune constau fiecare dintr-o singură treaptă. Lamele sunt constituite dintr-un aliaj din nichel într-un bob monocristalin , cu un profil aerodinamic modelat în 3D pentru a crește eficiența. Pentru a proteja temperaturile ridicate ale gazelor care vin din camera de ardere , paletele sunt răcite intern și extern de aer comprimat preluat din compresorul de înaltă presiune care trage din găurile de răcire de pe profilul paletelor. Mai mult, pe statori și pe pereții conductelor, se aplică un strat subțire de acoperire (prin intermediul unui jet de plasmă ) care acționează ca o barieră termică. [1] [10]
Afterburner
Postcombustibilul , dezvoltat de italianul Avio, este format din stabilizatori radiali de flacără, mai degrabă decât inelari ca în RB199 anterior. Acest lucru se datorează faptului că temperaturile mai mari ale gazelor de eșapament din aval de turbina de joasă presiune găsite la motoarele mai noi înseamnă că stabilizatoarele de flacără trebuie răcite cu aer din fluxul secundar (rece). Cea mai eficientă configurație prevede, în cazul EJ200, o rază de 14 stabilizatori imediat în aval de duzele de combustibil. Pentru a reduce instabilitățile de ardere, au fost introduse și amortizoare acustice ( amortizor ), care acoperă partea internă a post-arzătorului și contribuie, de asemenea, la protecția termică a duzei de evacuare. [11]
Aprinderea combustibilului în arzător are loc prin tehnica de tragere la cald ; o cantitate suplimentară de combustibil este injectată în camera de ardere producând o flacără momentană care, trecând prin cele două etape ale turbinei, declanșează arderea în arzător. Pe măsură ce presiunea necesară crește, combustibilul este injectat în partea centrală a post-arzătorului, unde există cele mai bune condiții de ardere. Atunci când cantitatea de oxigen din debitul primar nu mai este suficientă, combustibilul este de asemenea pulverizat de către injectoarele lovite de debitul secundar, care este, totuși, pe jumătate utilizat pentru răcirea pereților arzătorului și a duzei. [11]
Duza de evacuare
Duza cu geometrie variabilă face posibilă adaptarea geometriei eșapamentului la variațiile considerabile ale debitului și temperaturii gazelor de eșapament pe care le poate întâlni motorul în anvelopa sa de funcționare. O duză convergentă-divergentă permite exploatarea completă a expansiunii gazelor de eșapament cu creșteri ale forței de rulare (la viteze mari de zbor) de până la 15% comparativ cu o duză pur convergentă. [12]
În EJ200 partea convergentă a duzei constă dintr-o serie de petale „primare” articulate la un capăt al structurii motorului și, la celălalt capăt (corespunzător secțiunii gâtului), la petalele „secundare”. Un inel mișcat de actuatoare hidraulice controlează (alunecând înainte și înapoi) mișcarea petalelor secundare care, legate de cele primare, se deschid sau se închid reglând atât secțiunea gâtului, cât și divergența duzei. [12]
Din 1995, se studiază o versiune a EJ200 cu tracțiune vectorială ( T hrust V ectoring N ozzles sau TVN). Sistemul include trei inele articulate împreună pentru a forma o îmbinare cardanică între motor și duza de evacuare. Configurația de bază implică utilizarea a trei dispozitive de acționare montate la intervale de 120 ° care, prin deplasarea articulației cardanice într-o manieră coordonată, direcționează împingerea.
Sistem de control
Motorul este controlat în toți parametrii săi de funcționare de către o unitate digitală numită Digital Engine Control and Monitor Unit Unit (DECMU). [13] În primele modele de EJ200, controlul a fost încredințat două unități separate, UEM ( Unitatea de monitorizare a motorului ) destinată să primească informații de la senzorii instalați pe motor și aeronave și să înregistreze orice defecțiuni tranzitorii în memorie și Decu în responsabil de controlul și reglarea parametrilor motorului. Începând cu a doua tranșă, cele două unități au fost îmbinate în DECMU care, pe lângă gestionarea parametrilor de funcționare a motorului prin monitorizarea lor în timp real, înregistrează tendința performanței sale în timp, permițându-vă să interveniți pe principalele module ale motorului atunci când este necesar și nu la intervale fixe, ca în cazul întreținerii obișnuite, optimizând costurile și timpul de nefuncționare. [14]
Variante
- EJ200 MK 100
- Prima versiune instalată în tranșa 1 a Eurofighters cu unități separate de control al motorului (UEM și Decu)
- EJ200 Mk 101
- Versiunea actuală instalată pe tranșa 2 cu DECMU.
- EJ230
- Versiune cu control vector de propulsie, în curs de dezvoltare. Motorul a fost propus Indiei în februarie 2009 ca parte a licitației pentru motorizarea HAL Tejas, care va fi apoi câștigată de General Electric F414. Pentru această versiune există o creștere a tracțiunii care, combinată cu tracțiunea vectorială, permite o performanță mai bună la decolare și în zbor, putând fi utilizată ca suprafață de control virtuală. Sistemul TVN poate fi instalat și pe modelele actuale în funcțiune, fără a fi nevoie de modificări structurale substanțiale ale cadrului sau motorului. [15]
Avion utilizator
Motoare comparabile
Notă
- ^ a b c ( EN ) Broșură produs EUROJET Turbo GmbH EJ200 ( PDF ) [ conexiune întreruptă ] , pe Eurojet . Adus la 13 septembrie 2011 .
- ^ (RO) Rolls-Royce EJ200 Foaie tehnică de date a motorului pe Rolls-Royce plc. Adus la 13 septembrie 2011 .
- ^ A b (EN) Graham Warwick, The power behind EFA , Flight International, 18 iulie 1987. Accesat la 13 septembrie 2011.
- ^ (RO) Rolls Demonstrator Engine Readies for European Fighter Aircraft in Aviation Week & Space Technology, McGraw-Hill, 23 iunie 1986.
- ^ (EN) Paul Lewis, 3 țări europene planifică proiectul Jet Fighter. , în The New York Times , The New York Times Company, 3 august 1985, p. 31.
- ^ (RO) Michael Women, De ce vor merge trei într-unul; Noua aeronavă de luptă a Europei , în Financial Times , 3 august 1985.
- ^ ( DE ) Eurojet EJ200 , pe flugrevue.de . Adus la 15 septembrie 2011 .
- ^(RO) Eurojet GmbH, Eurojet Turbo livrează toate cele 363 de motoare pentru tranșa 1 la programare (PDF), 22 decembrie 2006. Accesat la 14 septembrie 2011 (depus de „Original url 28 septembrie 2007).
- ^ a b ( EN ) Motor turboventilator EJ200 ( PDF ), pe MTU Aero Engines . Adus la 13 septembrie 2011 (arhivat din original la 2 ianuarie 2014) .
- ^ EJ2000 , pe Avio . Adus la 13 septembrie 2011 .
- ^ a b Kurzke , p. 2-30 .
- ^ a b Kurzke , p. 2-34, 2-36 .
- ^ ( RO ) EJ200 - Unitate digitală de control și monitorizare a motorului (DECMU) ( PDF ) [ link rupt ] , pe MTU Aero Engines . Adus la 13 septembrie 2011 .
- ^ Construcție modulară EJ200 [ conexiune întreruptă ] , pe Eurojet . Adus la 15 septembrie 2011 .
- ^ (RO) Upgrade-vectorizare pentru Typhoon Eurojet EJ200? , pe Actualizarea apărării . Adus la 14 septembrie 2011 .
Bibliografie
- ( EN ) Joachim Kurzke, The Mission Defines the Cycle: Turbojet, Turbofan and Variable Cycle Engines for High Speed Propulsion ( PDF ), NATO Research and Technology Organization, 2010, ISBN 978-92-837-0138-5 (arhivat din url-ul original la 17 februarie 2013) .
Alte proiecte
-
Wikimedia Commons conține imagini sau alte fișiere pe Eurojet EJ200
linkuri externe
- Site-ul Eurojet GmbH , la eurojet.de . Adus la 13 septembrie 2011 .
- articol despre EJ200 , la typhoon.starstreak.net . Adus la 13 septembrie 2011 (arhivat din original la 31 iulie 2010) .
- Lorenzo Luminari, Structura, materialele și tehnologia unui motor turboventilator aeronautic , la Universitatea din Trento - Curs de licență în ingineria materialelor . Adus la 15 septembrie 2011 (arhivat din original la 21 februarie 2013) .
