GE Aviation - Thế Hệ động Cơ Phản Lực Mới - Bộ Giao Thông Vận Tải

CHỌN MỤC

• Trang chủ

GE Aviation - thế hệ động cơ phản lực mới(Thứ năm, 10/01/2013 00:00 GMT+7)

GE Aviation - phân nhánh chuyên sản xuất và cung cấp động cơ máy bay của tập đoàn General Electric, đang phát triển một thế hệ động cơ phản lực mới kết hợp giữa các ưu điểm của động cơ phản lực một luồng khí (turbojet) và động cơ phản lực 2 luồng khí (turbofan), qua đó mang lại tốc độ siêu âm và hiệu quả nhiên liệu cao chỉ trong một thiết kế duy nhất.

GE Aviation - phân nhánh chuyên sản xuất và cung cấp động cơ máy bay của tập đoàn General Electric, đang phát triển một thế hệ động cơ phản lực mới kết hợp giữa các ưu điểm của động cơ phản lực một luồng khí (turbojet) và động cơ phản lực 2 luồng khí (turbofan), qua đó mang lại tốc độ siêu âm và hiệu quả nhiên liệu cao chỉ trong một thiết kế duy nhất. Các động cơ mới hiện đang được phát triển theo dự án USAF ADVENT với mục tiêu tiết kiệm ít nhất 25% nhiên liệu và tăng năng lực hành trình. Động cơ Turbojet: toàn bộ dòng khí được nạp vào buồng đốt. Như đã biết, có 2 loại động cơ phản lực chính dùng trong hàng không: động cơ turbojet - có thành phần cơ bản gồm máy nén, buồng đốt, tua-bin và vòi phun. Động cơ hoạt động theo nguyên lý khí được lấy từ miệng hút động cơ qua máy nén ly tâm để nén áp suất lên từ 3 đến 12 lần. Sau đó khí nén và nhiên liệu trộn lẫn được đốt trong buồng đốt lên mức nhiệt độ 1100 - 1300 độ F (593 - 704 độ C). Hỗn hợp khí nóng tiếp tục được đưa đến tua-bin để tạo phản lực đẩy và một phần động năng được dùng cho máy nén. Do gần như toàn bộ không khí đầu vào đi thẳng vào máy nén nên turbojet còn được gọi là động cơ phản lực một luồng khí. Các động cơ turbojet được tối ưu nhằm mang lại hiệu năng cao và thường được dùng cho chiến đấu cơ. Động cơ cho phép máy bay đạt tốc độ trên Mach 2 (2450,088 km/h), riêng chiếc máy bay trinh sát chiến lược SR-71 "BlackBird" của Lockheed có thể đạt ngưỡng Mach 3 (3675,132 km/h). Tuy nhiên, đánh đổi cho hiệu năng cao là mức tiêu thụ nhiên liệu "khủng hoảng" của động cơ turbojet. Động cơ Turbofan: dòng khí (mũi tên đen) được chia thành 2 luồng, 1 đi vào buồng đốt, 1 đi ra ngoài buồng đốt. Loại động cơ còn lại turbofan - có thành phần tương tự turbojet nhưng sử dụng thêm các cánh quạt lớn đặt trước máy nén. Khác với turbojet, đối với động cơ turbofan, không khí khi đi qua quạt sẽ được tách thành 2 dòng (bypass), một dòng đi thẳng vào máy nén và buồng đốt tạo lực đẩy phản lực, dòng khí còn lại sau khi được nén áp suất thấp qua các tầng quạt cấu tạo từ phần kéo dài của các lá quay máy nén sẽ được thổi vòng qua buồng đốt, qua đó tạo lực đẩy bổ sung. Vì vậy, động cơ turbofan được gọi là động cơ phản lực 2 luồng khí (hoặc 2 viền khí). Các động cơ turbofan được xem là những cỗ máy nâng siêu trọng trong hàng không dân dụng. Động cơ này được tối ưu cho lực đẩy dưới âm tốc và hiệu quả nhiên liệu. Dĩ nhiên là hiệu năng của động cơ không thể giúp máy bay đạt tốc độ âm thanh. Dựa trên những ưu điểm của 2 loại động cơ trên, GE Aviation đã phát triển động cơ ADVENT (viết tắt của ADaptive VErsitile ENgine Technology), trong đó, dòng phụt áp suất cao của động cơ turbojet và dòng tách (bypass) áp suất thấp của động cơ turbofan được hòa vào nhau bằng một đường thoát thứ 3 nằm bên ngoài và có thể đóng mở thích ứng với điều kiện bay. Khi cất cánh, cửa thoát sẽ đóng để giảm hệ số tách dòng (bypass ratio). Hệ số tách dòng là tỷ lệ thể tích của khối khí thổi bên ngoài buồng đốt (dòng tách) và khối khí đi thẳng vào động cơ. Đối với động cơ turbojet, do không có dòng khí phân tách, toàn bộ khí đi thẳng vào buồn đốt nên hệ số tách dòng (kí hiệu: m) = 0. Trong khi với loại động cơ turbofan high-bypass thì hệ số càng lớn thì hiệu suất càng tốt và vận tốc càng thấp. Do đó, chúng ta có thể hiểu việc đóng đường thoát thứ 3 khi cất cánh sẽ ưu tiên toàn bộ dòng khí nén áp suất cao vào buồng đốt để tăng lực đẩy. Ngược lại, khi bay tuần tra hay bay chậm, đường thoát sẽ mở để tăng hệ số tách dòng, qua đó giảm mức tiêu thụ nhiên liệu. Đường thoát bổ sung này sẽ chạy dọc từ đầu đến đuôi của khối động cơ. Hoạt động đóng mở sẽ được thực hiện theo một vòng biến thiên giúp biển đổi từ một động cơ máy bay chiến đấu sang dạng động cơ máy bay vận tải và ngược lại. Nếu đường thoát mở, hệ số tách dòng sẽ tăng, giảm lượng nhiên liệu đốt cháy và tăng cự ly hoạt động ở vận tốc dưới âm thanh đến 40% đồng thời tăng thời gian hoạt động đến 60%. Nếu đường thoát đóng, dòng khí sẽ được dồn vào cửa nạp trung tâm và máy nén áp suất cao, mang lại lực đẩy lớn hơn và tăng cường tốc độ, qua đó tạo ra hiệu năng hoạt động đẳng cấp siêu âm. Thiết kế động cơ ADVENT của GE Aviation dựa trên các công nghệ sản xuất mới như công nghệ in 3D cho các bộ phận làm mát phức tạp và chế tạo các bộ phận siêu cứng nhưng nhẹ bằng gốm composite. Những công nghệ này cho phép tạo ra những chiếc động cơ phản lực với khả năng hoạt động hiệu quả ở các mốc nhiệt độ trên độ nóng chảy của thép. Ngoài ra, các kỹ sư của GE Aviation cũng thiết kế động cơ để có thể vận hành dễ dàng. Abe Levatter - quản lý dự án tại GE Aviation cho biết: "Chúng tôi muốn một chiếc động cơ tự động và giúp phi công tập trung vào nhiệm vụ. Khi người phi công thông báo 'Tôi đã ra khỏi vòng nguy hiểm, tôi muốn bay về', thì động cơ sẽ tự động điều chỉnh. Chúng tôi đặt mục tiêu này lên trên hết để động cơ được tối ưu hóa cho mọi mục đích sử dụng của phi công." GE hiện tại đang thử nghiệm các bộ phận cốt lõi của động cơ và đã lên kế hoạch cho bài thử toàn diện vào giữa năm nay. Dưới đây là video mô phỏng hoạt động của ADVENT. Theo Tinhte, Gizmag CÁC TIN KHÁC

Xoay ghế ngồi mềm theo hướng tàu chạy (09/01/2013)

Bước tiến mới trong công nghệ pin cho xe buýt điện (09/01/2013)

Hà Nội: Ứng dụng công nghệ để chiếu sáng kiến trúc công trình giao thông dịp Tết (08/01/2013)

Công nghệ điện thông minh của Audi (08/01/2013)

Giảm chấn ống kép thế hệ mới (08/01/2013)

© CỔNG THÔNG TIN ĐIỆN TỬ BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI

Giấy phép số 48/GP-TTĐT ngày 02/10/2014 Điện thoại: (024) 38224464 Fax: (024) 38221066; Email: tinbai@mt.gov.vn Ghi rõ nguồn 'Cổng Thông tin điện tử Bộ Giao thông vận tải' hoặc 'www.mt.gov.vn' khi phát hành lại thông tin từ các nguồn này.