Πηπρηαθή εξγαζία: ΤΣΗΜΑ ΠΡΟΧΗ ΑΔΡΟΚΑΦΧΝ

Transcript

1 Σερλνινγηθφ Δθπαηδεπηηθφ Ίδξπκα ΑΜΘ ρνιή Σερλνινγηθψλ Δθαξκνγψλ Σνκέαο Δλέξγεηαο Πηπρηαθή εξγαζία: ΤΣΗΜΑ ΠΡΟΧΗ ΑΔΡΟΚΑΦΧΝ Ισάλλεο Ληάπεο ΑΜ: 4894 Δπηβιέπσλ Καζεγεηήο: Γξ. Δπζηξάηηνο Νηαληήο Καβάια, Φεβξνπάξηνο 2014

2 ΠΔΡΙΛΗΦΗ θνπφο απηήο ηεο πηπρηαθήο εξγαζίαο, είλαη λα παξνπζηάζεη ηνλ ηξφπν θαηαζθεπήο ελφο ζπζηήκαηνο πξφσζεο αεξνζθάθνπο. Γηα ηελ νινθιεξσκέλε θαηαλφεζε ηεο θαηαζθεπήο ηνπ ζπζηήκαηνο πξφσζεο ζα ρξεηαζηεί λα αλαιχζνπκε ηελ ηζηνξηθή αλαδξνκή, ηα πιενλεθηήκαηα θαη κεηνλεθηήκαηα ηνπο, ηηο ηερληθέο θαηαζθεπαζηηθέο ιεπηνκέξεηεο, ηα κέξε ζπζηήκαηνο πξφσζεο θαη ηέινο ηα ζηάδηα θαηαζθεπήο. Παξαθάησ ζα αλαθέξνπκε πεξηιεπηηθά ην θάζε θεθάιαην γηα ηελ θαηαλφεζε ηνπ ζέκαηνο: ην πξψην θεθάιαην ζα κηιήζνπκε γεληθά γηα ηα αεξνπιάλα, πνηα είλαη ηα είδε θη απφ πνηα κέξε απνηεινχληαη. ην δεχηεξν θεθάιαην ζα αλαθέξνπκε ηελ ηζηνξηθή αλαδξνκή εκβνινθφξσλ κεραλψλ γηα πνιηηηθά θαη ππεξερεηηθά αεξνζθάθε. ην ηξίην θεθάιαην ζα πεξηγξάςνπκε ην ζχζηεκα πξφσζεο ησλ αεξνζθαθψλ, ηα εμαξηήκαηα απφ ηα νπνία απνηειείηαη, ηα πιηθά θαηαζθεπήο θαη ην ζρεδηαζκφ ηνπ. ην ηέηαξην θεθάιαην ζα πεξηγξάςνπκε ηε ζπληήξεζε ηνπ πξνσζεηηθνχ ζπζηήκαηνο εκβνινθφξνπ θηλεηήξα, ηνλ εμνπιηζκφ πνπ ρξεηάδεηαη, ηηο πξνθπιάμεηο πνπ πξέπεη λα ηεξνχκε θαη ηελ θαζαξηφηεηα. ην πέκπην θεθάιαην ζα αλαθέξνπκε ηελ ιεηηνπξγία ησλ αεξηνζηξφβηισλ, δειαδή ηηο ζεξκνθξαζίεο πνπ πξέπεη λα δηαηεξνχληαη γηα ηε κεγαιχηεξε δηάξθεηα δσήο ηνπο, ηελ εθθίλεζε ηνπο θη έιεγρν πξηλ ηελ εθθίλεζε θαη ηε δηαθνπή ιεηηνπξγίαο. ην έθην θεθάιαην ζα κηιήζνπκε γηα ηα είδε εηζαγσγήο αέξα: ηελ απιή εηζαγσγή, ηελ ππνερεηηθή, ηελ ππεξερεηηθή θαη ηελ εηζαγσγή ειηθνζηξφβηισλ. ην έβδνκν θεθάιαην ζα πεξηγξάςνπκε ηελ εμαγσγή θαπζαεξίσλ θαη ηα πιηθά θαηαζθεπήο ηα νπνία ρξεζηκνπνηνχληαη γηα λα αληέρνπλ ηε ξνή θαπζαεξίσλ ζε πςειέο ζεξκνθξαζίεο. Η ζεκεξηλή θαηάζηαζε ζην ρψξν ηνπ ζπζηήκαηνο πξφσζεο αεξνζθάθνπο κε ηηο φιν θαη απμαλφκελεο απαηηήζεηο έρνπλ νδεγήζεη ηνπο επαγγεικαηίεο ηνπ ρψξνπ ζε αιιαγή ηνπ εμνπιηζκνχ ηνπο, φζνλ αθνξά ηα πιηθά θαηαζθεπήο ηνπ ζπζηήκαηνο πξφσζεο.

3 ΠΙΝΑΚΑ ΠΔΡΙΔΥΟΜΔΝΧΝ ΠΡΟΛΟΓΟ ΠΔΡΙΛΗΦΗ ΚΔΦΑΛΑΙΟ 1 Δηζαγσγή Γεληθά πεξί αεξνπιάλσλ 1.1 Σχπνη Αεξνπιάλσλ Σχπνη Δκβνινθφξσλ Μεραλψλ Δηδηθνί νξηζκνί γηα ηε βαζηθή ιεηηνπξγία ηνπ εκβνινθφξνπ θηλεηήξα Λεπηνκεξήο πεξηγξαθή ηνπ αεξνζθάθνπο Γηαθξίζεηο Αεξνζθαθψλ κε βάζε ην πξνσζεηηθφ ζχζηεκα Μεραλέο Αεξνζθαθψλ (πεξηγξαθή) Δθαξκνγή ησλ Αεξηνζηξνβίισλ ζηελ πξφσζε ησλ αεξνζθαθψλ.. 14 ΚΔΦΑΛΑΙΟ 2 Reciprocating Engine Δκβνινθόξεο κεραλέο 2.1 Πνιηηηθά Αεξνζθάθε Τπεξερεηηθά Αεξνζθάθε. 22 ΚΔΦΑΛΑΙΟ 3 Πεξηγξαθή ζπζηήκαηνο πξνώζεζεο αεξνζθαθώλ 3.1 Δμαξηήκαηα πξνσζεηηθνχ ζπζηήκαηνο Βαζηθέο αξρέο αεξηνζηξνβίινπ (gas turbine engine) Σα βαζηθά κέξε ηνπ αεξηνζηξφβηινπ χγθξηζε κεηαμχ ησλ εηδψλ θαη ησλ ηχπσλ ησλ θηλεηήξσλ Υξήζεηο ησλ θηλεηήξσλ αεξηψζεζεο ρεδίαζε, θαηαζθεπή, πιηθά θαηαζθεπήο Κχθινο ιεηηνπξγίαο αεξηνζηξφβηισλ Κξηηήξηα ιεηηνπξγηθήο απφδνζεο Πξαγκαηηθφο θχθινο ιεηηνπξγίαο Δηζαγσγή αέξα πκπηεζηέο Αμνληθνί ζπκπηεζηέο. 46 ΚΔΦΑΛΑΙΟ 4 πληήξεζε 4.1 Γεληθά Πξνγξακκαηηζκέλε ζπληήξεζε Με πξνγξακκαηηζκέλε ζπληήξεζε Δμνπιηζκφο Δπθνιία ζπληήξεζεο Λεηηνπξγηθή παξαθνινχζεζε Πξνθπιάμεηο θαηά ηελ ζπληήξεζε Δμαθξίβσζε βιαβψλ Ρπζκίζεηο Γνθηκέο ζην έδαθνο πζθεπή ειέγρνπ θαπζαεξίσλ (Jet calibration test unit) πληήξεζε ηνπ ζπκπηεζηή Δπηζεψξεζε θαη θαζαξηζκφο (Inspection and cleaning).. 65

4 Αηηίεο βιαβψλ πηεξπγίσλ πληήξεζε ζαιάκσλ θαχζεο πληήξεζε ζηξνβίινπ πληήξεζε εμαγσγήο Καζαξηζκφο δηφδσλ αέξα.. 71 ΚΔΦΑΛΑΙΟ 5 Λεηηνπξγία Αεξηνζηξόβηισλ 5.1 Γεληθά Πεξηνρέο Λεηηνπξγίαο Πεξηνρέο ιεηηνπξγίαο πνιηηηθψλ αεξηνζηξφβηισλ (Commercial Ratings) Πεξηνρέο ιεηηνπξγίαο πνιεκηθψλ αεξηνζηξφβηισλ (Military Ratings) Υξνληθνί πεξηνξηζκνί Θεξκνθξαζηαθνί πεξηνξηζκνί Πεξηνξηζκνί ζηξνθψλ Παξάκεηξνο πξνζδηνξηζκνχ ψζεο Λεηηνπξγία αεξηνζηξφβηινπ Δθθίλεζε θαη έιεγρνο πξηλ ηελ εθθίλεζε Απνγείσζε Άλνδνο (Climb) Πιεχζε (Cruise) Κάζνδνο, πξνζέγγηζε θαη πξνζγείσζε (Descent, Approach, Landing) Γηαθνπή ιεηηνπξγίαο (Shut Down) Γηαδηθαζίεο αλάγθεο (Emergency Procedures) Λεηηνπξγία Διηθνζηξφβηισλ 79 ΚΔΦΑΛΑΙΟ 6 Δηζαγσγή αέξα 6.1 Γεληθά Δίδε 81 ΚΔΦΑΛΑΙΟ 7 Δμαγσγή 7.1 Δηζαγσγή Ρνή θαπζαεξίσλ εμαγσγήο Καηαζθεπή θαη πιηθά.. 88

5 1 Δηζαγσγή Γεληθά πεξί Αεξνπιάλσλ Οξηζκόο ΚΔΦΑΛΑΙΟ 1 Αεξνζθάθνο (ή αεξνπιάλν) είλαη κηα πηεηηθή ζπζθεπή βαξχηεξε απφ ηνλ αέξα, κε αθίλεηεο πηέξπγεο, (ζε αληίζεζε κε ην ειηθφπηεξν, απφ ηηο νπνίεο κε ηελ ηαρχηεηα πνπ αλαπηχζζεη, δεκηνπξγεί ηε δχλακε άλσζεο πνπ θξαηά απηή ζηνλ άμνλα. Η θίλεζε πξνο ηα εκπξφο επηηπγράλεηαη κε ηελ πξνσζεηηθή δχλακε ηνπ θηλεηήξα, ειηθνθφξνπ ή ζηξνβηινθηλεηήξα. Υξεζηκνπνηείηαη γηα ηε κεηαθνξά αλζξψπσλ θαη εκπνξεπκάησλ. 1.1 Σύπνη Αεξνπιάλσλ Σα αεξνπιάλα, αλάινγα κε ηνλ πξννξηζκφ ηνπο, δηαθξίλνληαη ζε πνιηηηθά θαη καρεηηθά. Δπίζεο, δηαθξίλνληαη αλάινγα κε ην είδνο ησλ νξγάλσλ πξνζγείσζεο, ζε αεξνπιάλα θαη πδξνπιάλα θαη αλάινγα κε ηηο κνξθέο ηνπ πξνσζεηηθνχ ζπζηήκαηνο ζε ειηθνθφξα θαη αεξησζνχκελα. Έλαο άιινο δηαρσξηζκφο είλαη αλάινγνο κε ηε ρξήζε ηνπο. Έηζη ππάξρνπλ αεξνζθάθε ςεθαζηηθά, ππξνζβεζηηθά, ζηξαηησηηθά καρεηηθά, ζηξαηησηηθά κεηαθνξηθά, ζηξαηησηηθά θαηαζθνπεπηηθά. Τπάξρνπλ επίζεο αεξνπιάλα λνζνθνκεηαθά κε εηδηθά δηαξξπζκηζκέλν ρψξν γηα άκεζε εμππεξέηεζε, πνπ φκσο δελ είλαη ηφζν πξαθηηθά φζν ηα ειηθφπηεξα, γηαηί ρξεηάδνληαη εηδηθφ ρψξν πξνζγείσζεο. Σα επηβαηηθά αεξνπιάλα έθηαζαλ ζηνλ πςειφηεξν ίζσο βαζκφ εμέιημεο ηνπο κε ηελ θαηαζθεπή ηνπ ππεξερεηηθνχ αεξνζθάθνπο Κνλθφξη απφ ηελ Γαιιηθή θαη Βξεηαληθή αεξνπνξηθή βηνκεραλία πνπ κπνξνχζε λα κεηαθέξεη 128 επηβάηεο κε ηαρχηεηα 2.170ρικ ηελ ψξα. Σν κήθνο ηνπ είλαη 61,66κ., ην χςνο ηνπ 12,19κ. θαη κπνξεί λα αλέβεη ζηα κ Σύπνη Δκβνινθόξσλ Μεραλώλ Οη εκβνινθφξνη θηλεηήξεο δηαθξίλνληαη αλάινγα κε θαηαζθεπαζηηθά θαη ιεηηνπξγηθά θξηηήξηα. Έηζη, μερσξίδνπκε ηνπο αθφινπζνπο ηχπνπο θηλεηήξσλ αλάινγα κε: 1) ηνλ ηξφπν έλσζεο : α) θηλεηήξεο κε έλαπζε ιφγσ ζπκπίεζεο ή πεηξειαηνθηλεηήξεο ή θηλεηήξεο Diesel. β) θηλεηήξεο κε ζπηλζεξηζηή (κπνπδί) ή βελδηλνθηλεηήξεο ή θηλεηήξεο Otto. 2) Σνλ αξηζκφ ησλ ρξφλσλ ιεηηνπξγίαο: α) δίρξνλνη β) ηεηξάρξνλνη 3) Σνλ ηξφπν ςχμεο ησλ θπιίλδξσλ: α) πγξφςπθηνη β) αεξφςπθην 4) Σνλ αξηζκφ ησλ θπιίλδξσλ: α) κνλνθχιηλδξνη β) πνιπθχιηλδξνη γ) δηθχιηλδξνη

6 2 δ) ηεηξαθχιηλδξνη, θηι 5) Σε δηάηαμε ησλ θπιίλδξσλ: α) ελ ζεηξά (κνλνί ή δίδπκνη) β) αθηηληθνί (radial) ή αζηεξνεηδείο γ) αληηηηζέκελσλ εκβφισλ (opposed) δ) ηχπνπ V ή W ε) πνιπγσληθνχ ηχπνπ (ζηελ πεξίπησζε πνπ νη θχιηλδξνη δηαηάζζνληαη ζε ζρήκα ηξηγψλνπ, θιπ ). ζη) δηπιψλ εκβφισλ δ) Βάλθει (Wankel) 6) Σελ ηαρχηεηα πεξηζηξνθήο ηνπ άμνλα: α) νιηγφζηξνθνη β) κέζεο ηαρχηεηαο γ) ηαρχζηξνθνη 7) Σε δηαδηθαζία εηζαγσγήο ηνπ αέξα πνπ ζα αλακεηρζεί κε ην θαχζηκν: α) εηζαγσγή θαη ρξήζε κφλν αέξα αλαξξνθνχκελνπ απεπζείαο απφ ηελ αηκφζθαηξα. β) ρξήζε αέξα απφ ππεπιήξσζε 1.2 Δηδηθνί νξηζκνί γηα ηε βαζηθή ιεηηνπξγία ηνπ εκβνινθόξνπ θηλεηήξα ην ζεκείν απηφ παξαηίζεληαη νξηζκνί κεγεζψλ, ραξαθηεξηζηηθψλ γηα ηε ιεηηνπξγία ησλ αεξνπνξηθψλ εκβνινθφξσλ θηλεηήξσλ. Κάπνηα απφ ηα κεγέζε πνπ ρξεζηκνπνηνχληαη ζηνπο νξηζκνχο ζα αλαιπζνχλ ζηηο παξαγξάθνπο πνπ αθνινπζνχλ. Έξγν (work): παξάγεηαη φηαλ κία δχλακε, ε νπνία εμαζθείηαη ζε έλα ζψκα, κεηαηνπίδεη ην ζεκείν εθαξκνγήο ηεο. Σν έξγν απηφ είλαη ίζν κε ην γηλφκελν ηεο αξηζκεηηθήο ηηκήο ηεο δχλακεο επί ηελ απφζηαζε πνπ κεηαθηλήζεθε ην ζεκείν εθαξκνγήο ηεο. πλήζεο κνλάδα κέηξεζεο έξγνπ είλαη ην Joule (J). Δλέξγεηα (energy): απνηειεί κία απζαίξεηε θαη αθεξεκέλε έλλνηα θαη κπνξεί λα νξηζηεί σο ε ηθαλφηεηα ελφο ζπζηήκαηνο λα παξάγεη έξγν.

7 3 Ιζρύο (power): νλνκάδεηαη ην έξγν πνπ παξάγεηαη ζε κηα κνλάδα ρξφλνπ, θαηά ηε δηάξθεηα κηαο κεηαβνιήο. πλήζεηο κνλάδεο ηζρχνο είλαη ην Watt (Joule/sec) θαη ν ίππνο (hp). Θεσξεηηθή ηζρύο (theoretical power): είλαη ε ηζρχο πνπ ζα απέδηδε ν θηλεηήξαο ζηελ πεξίπησζε πνπ ην ζχλνιν ηεο ζεξκηθήο ελέξγεηαο ηνπ θαπζίκνπ κεηαηξεπφηαλ ζε έξγν. Δλδεηθηηθή ηζρύο (indicated horsepower): είλαη ε ηζρχο πνπ απνδίδεηαη ζην έκβνιν απφ ηελ θαχζε ηνπ θαχζηκνπ κείγκαηνο. Ιζρύο πέδεζεο (brake horsepower): είλαη ε ηζρχο πνπ απνδίδεηαη ζην ζηξνθαινθφξν άμνλα ηνπ θηλεηήξα. πρλά νλνκάδεηαη θαη πξαγκαηηθή ηζρχο ηξηβψλ θαη απνηειεί ηελ ηζρχ πνπ θαηαλαιψλεηαη ιφγσ κεραληθψλ απσιεηψλ ζην θηλεηήξα. Ιζρύο απνγείσζεο (take off power): θαζνξίδεηαη απφ ην κέγηζην αξηζκφ ζηξνθψλ θαη ηελ πίεζε ζηελ πνιιαπιή ζσιήλσζε εηζαγσγήο αέξα ζηoλ θηλεηήξα θαηά ηε δηάξθεηα ηεο θάζεο απνγείσζεο. Γηαδξνκή εκβνιηζκνύ (stroke): ε ζπλνιηθή απφζηαζε πνπ δηαλχεη ην έκβνιν θαηά ηε δηάξθεηα ελφο απφ ηνπο ρξφλνπο ιεηηνπξγίαο. Κπιηλδξηζκόο (piston displacement): ππνινγίδεηαη πνιιαπιαζηάδνληαο ην εκβαδφλ ηεο εγθάξζηαο ηνκήο ηνπ θπιίλδξνπ κε ηε δηαδξνκή εκβνιηζκνχ. Μεηξηέηαη ζε κνλάδεο φγθνπ. Γηα ηελ εχξεζε ηνπ θπιηλδξηζκνχ ηνπ θηλεηήξα απαηηείηαη ν πνιιαπιαζηαζκφο ηνπ θπιηλδξηζκνχ ηνπ ελφο θπιίλδξνπ επί ην ζπλνιηθφ αξηζκφ ησλ θπιίλδξσλ. Λόγνο ζπκπίεζεο (compression ratio): απνηειεί ην ιφγν ηνπ φγθνπ ηνπ θπιίλδξνπ φηαλ ην έκβνιν βξίζθεηαη ζην Άλσ Νεθξφ εκείν πξνο ηνλ φγθν ηνπ θπιίλδξνπ φηαλ ην έκβνιν βξίζθεηαη ζην Κάησ Νεθξφ εκείν. Η πςειή ηηκή ιφγνπ ζπκπίεζεο, νδεγεί ζε πςειή ηζρχο ηνπ θηλεηήξα. Θεξκηθόο βαζκόο απόδνζεο (thermical efficiency): είλαη ν ιφγνο ηεο ηζρχνο πέδεζεο πξνο ηελ ελδεηθλπφκελε ηζρχ θαη δείρλεη ην πνζνζηφ ηεο παξαγφκελεο ζηνπο θπιίλδξνπο ηζρχνο πνπ απνδίδεηαη ζην ζηξνθαινθφξν άμνλα. Ογθνκεηξηθόο βαζκόο απόδνζεο (volumetric efficiency): είλαη ν ιφγνο ηεο πνζφηεηαο θαπζίκνπ κείγκαηνο (ζε αηκνζθαηξηθή πίεζε) πνπ θαίγεηαη ζηνπο θπιίλδξνπο πξνο ηνλ θπιηλδξηζκφ ηνπ θηλεηήξα. Δηδηθή θαηαλάισζε θαπζίκνπ: νξίδεηαη σο ιφγνο ηεο πνζφηεηαο θαπζίκνπ πνπ θαηαλαιψλεηαη θαηά ηε δηάξθεηα κίαο θπθιηθήο κεηαβνιήο ελφο ζπζηήκαηνο θαη ηεο ηζρχνο πνπ παξάγεηαη απφ ην ζχζηεκα θαηά ηελ ίδηα κεηαβνιή. Απνηειεί θξηηήξην ηεο νηθνλνκηθήο ιεηηνπξγίαο ελφο ζεξκνθηλεηήξα. Λόγνο αέξα θαπζίκνπ: νλνκάδεηαη ν ιφγνο ηεο πνζφηεηαο ηνπ αέξα πξνο ηελ πνζφηεηα θαπζίκνπ, πνπ αλακεηγλχνληαη θαηά ηελ θαχζε.

8 4 1.3 Λεπηνκεξήο πεξηγξαθή ηνπ αεξνζθάθνπο Μέξε ηνπ Αεξνζθάθνπο 1) Άηξαθηνο: Δίλαη ην θχξην ζψκα ηνπ αεξνπιάλνπ. Μέζα ζ απηήλ βξίζθνληαη φια ηα εμαξηήκαηα πινήγεζεο θαη ειέγρνπ θαη πάλσ ηεο πξνζθνιινχληαη νη πηέξπγεο. Ολνκάζηεθε έηζη απφ ην ζρήκα ηεο, πνπ κνηάδεη κε αδξάρηη. Η άηξαθηνο πξέπεη λα έρεη ζρήκα αεξνδπλακηθφ, έηζη πνπ λα παξνπζηάδεη ηε κηθξφηεξε δπλαηή αληίζηαζε θαηά ηελ θίλεζε ζηνλ αέξα. ηαλ ε ηαρχηεηα ηνπ αεξνπιάλνπ είλαη ππνερεηηθή, ε αληίζηαζε ηνπ αέξα δελ είλαη πνιχ κεγάιε. Έηζη ηα πεξηζζφηεξα κεηαθνξηθά αεξνζθάθε είλαη ππνερεηηθά, γηαηί κέζα ζηελ άηξαθην κεηαθέξνληαη ηα εκπνξεχκαηα θαη νη επηβάηεο, γεγνλφο πνπ απαηηεί άηξαθην κε κεγάιεο δηαζηάζεηο. ηα ππεξερεηηθά αεξνπιάλα, επηδηψθεηαη ην κπξνζηηλφ κέξνο λα είλαη θψλνο κε κηθξή γσλία θαη ην πηζηλφ κέξνο λα θαηαιήγεη ζε θφςε, γηα λα πεξηνξίδεη ηηο δίλεο, πνπ ζρεκαηίδνληαη απφ ηελ θίλεζε ηεο αηξάθηνπ κέζα ζηνλ αέξα. ην κπξνζηηλφ άθξν ηεο αηξάθηνπ απηψλ ησλ αεξνζθαθψλ, ηνπνζεηείηαη ζνπβιεξή κχηε πνπ δηεπθνιχλεη ηε κεηάβαζε απφ ηελ ερεηηθή ζηελ ππεξερεηηθή ηαρχηεηα. Γηα ηελ θαηαζθεπή ηεο αηξάθηνπ ρξεζηκνπνηνχληαη θξάκαηα φζν ην δπλαηφ πην αλζεθηηθά ζηε ζεξκνθξαζία θαη ζηελ κεραληθή θαηαπφλεζε, πνπ απνηεινχληαη θπξίσο απφ ηηηάλην, αινπκίλην, ληθέιην θαη πάλσ απφ είθνζη άιια ζηνηρεία ζε πνιχ κηθξέο πνζφηεηεο. Η αλαινγία ησλ δηαθφξσλ ζηνηρείσλ ζην θξάκα απνηειεί κπζηηθφ θαη θηήκα ηεο θάζε αεξνλαππεγηθήο βηνκεραλίαο. Αθφκα ε βάζε ησλ εμσηεξηθψλ κεηαιιηθψλ θαηαζθεπψλ ησλ ππεξερεηηθψλ αεξνπιάλσλ είλαη ηέηνηα, ψζηε λα κελ παξαζχξεηαη θαηά ηελ θίλεζε ηνπ ζθάθνπο. Η άηξαθηνο ελόο ππεξερεηηθνύ αεξνπιάλνπ Η άηξαθηνο ελόο ππνερεηηθνύ αεξνπιάλνπ

9 5 2) Πηέξπγεο: Οη πηέξπγεο είλαη ην θπξηφηεξν ηκήκα θάζε ηπηάκελεο ζπζθεπήο βαξχηεξεο απφ ηνλ αέξα, γηαηί κε απηέο θαηνξζψλεηαη ε αλχςσζε θαη ε πηήζε ηεο. Σα αεξνπιάλα δηαηξνχληαη ζε δηάθνξεο θαηεγνξίεο αλάινγα κε ηνλ αξηζκφ, ην ζρήκα θαη ηε δηάηαμε ησλ πηεξχγσλ. Απηά πνπ έρνπλ ηξεηο παξάιιειεο ζεηξέο πηεξχγσλ ηε κία πάλσ ζηελ άιιε νλνκάδνληαη ηξηπηέξπγα ή ηξίπιαλα. Με ηνχην ην είδνο εθηεινχληαη ζαπκάζηα αθξνβαηηθά γπκλάζηα. Αλ αληί γηα ηξεηο έρνπλ δχν ζεηξέο πηεξχγσλ, νλνκάδνληαη δηπηέξπγα ή δηπιάλα. ηαλ ε κία απφ ηηο δχν πηέξπγεο είλαη ιίγν πην κπξνο απφ ηελ άιιε, έρνπκε πξνπνξεία πηέξπγαο. Θεηηθή φηαλ πξνεμέρεη ε επάλσ θαη πξνο ηα εκπξφο. Αξλεηηθή φηαλ πξνεμέρεη ε απφ θάησ. Σα πξψηα αεξνπιάλα ήηαλ θπξίσο δηπηέξπγα. Ο ηξίηνο ηχπνο πνπ ρξεζηκνπνηείηαη ζήκεξα ζρεδφλ απνθιεηζηηθά, είλαη ηνπ κνλνπιάλνπ, πνπ έρεη κφλν κηα ζεηξά πηέξπγεο. Απηφο ν ηχπνο έρεη ηεξάζηηα πιενλεθηήκαηα απφ αεξνδπλακηθήο άπνςεο. Σα κνλνπηέξπγα δηαηξνχληαη ζε ηέζζεξηο θαηεγνξίεο, αλάινγα κε ηε ζέζε ηεο πηέξπγαο ζηελ άηξαθην. Παξαζόι: Η πηέξπγα βξίζθεηαη πάλσ απφ ηελ άηξαθην θαη ζηεξίδεηαη ζε απηή κε κηθξνχο ζηχινπο. ήκεξα ν ηχπνο απηφο ρξεζηκνπνηείηαη ζπάληα θπξίσο ζε πδξνπιάλα, κε ζθνπφ λα δηαηεξήζεη ηνπο θηλεηήξεο φζν ην δπλαηφ ςειφηεξα απφ ηελ επηθάλεηα ηνπ λεξνχ. Αεξνπιάλν ηύπνπ παξαζόι Τςεινπηέξπγα: Η πηέξπγα είλαη θνιιεκέλε ζην επάλσ κέξνο ηεο αηξάθηνπ. Απηφο ν ηχπνο ρξεζηκνπνηείηαη θπξίσο ζε δηζέζηα θαη ηεηξαζέζηα αεξνπιάκα ηδησηηθήο ρξήζεο ειηθνθφξα. Δπίζεο έλα κεγάιν κέξνο ησλ καρεηηθψλ αεξνζθαθψλ είλαη θαηαζθεπαζκέλν κε απηφλ ηνλ ηξφπν. Αεξνπιάλν πςεινπηέξπγν

10 6 Μεζνπηέξπγν: Η πηέξπγα είλαη θνιιεκέλε ζην κέζν ηεο αηξάθηνπ. Υξεζηκνπνηείηαη ζπάληα ζηα βνκβαξδηζηηθά θαη αθφκα ζπαληφηεξα ζηα θαηαδησηηθά, αιιά θαζφινπ ζηα επηβαηηθά. Σν κεζνπηέξπγν παξνπζηάδεη πνιιά αεξνδπλακηθά πιενλεθηήκαηα αιιά είλαη πνιχ πεξίπινθα ηα πξνβιήκαηα ηνπ ηξφπνπ θαηαζθεπήο ηνπ. Αεξνπιάλν κεζνπηέξπγν Υακεινπηέξπγν: Δίλαη ν πην δηαδεδνκέλνο ηχπνο γηα ηα πνιεκηθά θαη πνιηηηθά αεξνπιάλα. ρεδφλ ην ζχλνιν ησλ πνιηηηθψλ θαη ην κηζφ πεξίπνπ ησλ ζηξαηησηηθψλ αεξνπιάλσλ είλαη ρακεινπηέξπγα. ε απηφλ ηνλ ηχπν ε πηέξπγα είλαη θνιιεκέλε ζην θάησ κέξνο ηεο αηξάθηνπ. Καηαζθεπάδεηαη εχθνια, έρεη πνιχ θαιά αεξνδπλακηθά ζηνηρεία θη επηηξέπεη πνιχ θαιή νξαηφηεηα ζην ρεηξηζηή ηνπ. ιεο νη πηέξπγεο ηνπνζεηνχληαη κε θιίζε πξνο ηα πάλσ, ζε ζρέζε κε ην δηακήθε άμνλα ηεο αηξάθηνπ. Σν άθξν ηεο πηέξπγαο πνπ είλαη θνιιεκέλν ζηελ άηξαθην νλνκάδεηαη αθξνπηεξχγην. Αεξνπιάλν ρακεινπηέξπγν Ωο πξνο ην ζρήκα ηνπο νη πηέξπγεο δηαθξίλνληαη ζε επζείεο, θσληθέο, θσληθέο κε βέινο θαη πηέξπγεο ζρήκαηνο δέιηα.

11 7 Πέληε ζρήκαηα πηεξύγσλ ηα ζχγρξνλα αεξνπιάλα ηα θαχζηκα είλαη κέζα ζηηο πηέξπγεο ηνπο. ηα πνιεκηθά ππάξρνπλ θαη πξφζζεηεο δεμακελέο ζηεξεσκέλεο θάησ απφ ηηο πηέξπγεο, πξάγκα πνπ ηνπο επηηξέπεη λα θαιχπηνπλ κεγάιεο απνζηάζεηο ρσξίο αλεθνδηαζκφ. Σα αεξνζθάθε ησλ αεξνπιαλνθφξσλ έρνπλ ζπαζηέο πηέξπγεο γηα νηθνλνκία ρψξνπ. Σειεπηαία άξρηζαλ λα ρξεζηκνπνηνχληαη νη πηέξπγεο κεηαβιεηήο γεσκεηξίαο, πνπ επηηξέπνπλ πξνζγείσζε κε κηθξή ηαρχηεηα θαη πηήζε κε κεγάιε ππεξερεηηθή ηαρχηεηα. Απηφ πεηπραίλεηαη κε έλαλ κεραληζκφ πνπ επηηξέπεη ηηο πηέξπγεο λα καδεχνληαη ζην εζσηεξηθφ ηεο αηξάθηνπ θη έηζη λα παξνπζηάδνπλ κηθξφηεξε αληίζηαζε ζηηο πςειέο ηαρχηεηεο. 3) Οπξαίν πηεξπγηαθό ζπγθξόηεκα: Δπεηδή νη πηέξπγεο δελ αξθνχλ απφ κφλεο ηνπο γηα λα εμαζθαιίζνπλ ηελ απαξαίηεηε επζηάζεηα ζην αεξνζθάθνο, πξνζαξκφδεηαη ζε απηφ έλα πξφζζεην ζηνηρείν εμηζνξξφπεζεο. Σν ζηνηρείν απηφ είλαη ην νπξαίν πηεξπγηαθφ ζπγθξφηεκα. Απνηειείηαη απφ βνεζεηηθέο πηεξπγηαθέο επηθάλεηεο, απφ ηηο νπνίεο είλαη απαξαίηεην, ε κία λα είλαη ζπλδεδεκέλε ζηαζεξά κεηαμχ ηνπο. Η θάζεηε επηθάλεηα πνπ εμαζθαιίδεη ηελ εγθάξζηα επζηάζεηα ηνπ αεξνπιάλνπ νλνκάδεηαη θάζεην ζηαζεξφ, ελψ ε νξηδφληηα επηθάλεηα εμαζθαιίδεη ηε δηακήθε επζηάζεηα θαη νλνκάδεηαη νξηδφληην ζηαζεξφ. Σν νπξαίν πηέξσκα ηνπνζεηείηαη ζην πίζσ κέξνο ηεο αηξάθηνπ, έηζη ψζηε ν κνρινβξαρίνλαο ηνπ λα είλαη κεγάινο θη έηζη λα εμαζθαιίδεηαη ε επζηάζεηα ηνπ ζθάθνπο. Τπάξρνπλ δηάθνξα είδε δηαηάμεσλ ησλ επηθαλεηψλ ηνπ νπξαίνπ πηεξψκαηνο. Οη επηθάλεηεο ηνπ νπξαίνπ πηεξψκαηνο εθνδηάδνληαη κε θαηάιιεια θηλεηά ηκήκαηα πνπ νλνκάδνληαη πεδάιηα. Έηζη ζην θάζεην ζηαζεξφ έρνπκε ην πεδάιην δηεχζπλζεο θαη ζην νξηδφληην ζηαζεξφ ηα πεδάιηα χςνπο βάζνπο.

12 8 Οπξαίν πηεξπγηαθό ζπγθξόηεκα καρεηηθνύ αεξνζθάθνπο 4) ύζηεκα πξνζγείσζεο: Δίλαη ην ζχζηεκα πνπ επηηξέπεη ζην αεξνπιάλν λα ζηεξίδεηαη ζην έδαθνο θαζψο θαη λα θηλείηαη θαηά ηελ πξνζγείσζε. Απνηειείηαη απφ έλα ζχλνιν ηξνρψλ κε ζακπξέια κεγάινπ φγθνπ κε ρνληξφ ειαζηηθφ, έηζη ψζηε λα έρνπλ κεγάιε αληνρή. πλήζσο ην ζχζηεκα πξνζγείσζεο είλαη ηνπνζεηεκέλν φζν ην δπλαηφ πην κπξνζηά, γηα λα απνθεχγεηαη ν θίλδπλνο αλαηξνπήο. Δπίζεο θαηά ηελ πηήζε ηνπ αεξνζθάθνπο αλαζχξεηαη, γηα λα κε δεκηνπξγεί αληίζηαζε θαηά ηελ πηήζε. Πεξηιακβάλεη επίζεο πδξαπιηθφ ακνξηηζέξ γηα ηελ απφζβεζε ησλ δνλήζεσλ, θαηά ηελ πξνζγείσζε θαη πδξαπιηθά θξέλα γηα ηνπο ηξνρνχο. Γηα εηδηθέο ρξήζεηο έρνπλ αλαπηπρζεί δηάθνξεο κνξθέο ζπζηεκάησλ πξνζγείσζεο. Τπάξρνπλ ζπζηήκαηα κε δπλαηφηεηα πξνζαλαηνιηζκνχ, ζε πεξηπηψζεηο πιάγηνπ αλέκνπ, αξζξσηά ζπζηήκαηα, γηα λα δίλεηαη ε δπλαηφηεηα γηα πξνζγείσζε ζε νπνηνδήπνηε έδαθνο θαη ζπζηήκαηα κε ζθη ή πδξνπηεξχγηα γηα πξνζγείσζε ζε ρηφλη ή λεξφ. Γηα ηελ πξνζγείσζε ζε αεξνπιαλνθφξα ρξεζηκνπνηνχληαη εηδηθέο δηαηάμεηο γηα λα ειαηηψλεηαη ην κήθνο ηξνρνδξφκεζεο. Γηα ην ζθνπφ απηφ ην αεξνπιάλν είλαη εθνδηαζκέλν κε έλαλ αλαζπξφκελν γάληδν, πνπ πηάλεηαη ζε εηδηθά θαιψδηα κε κηα ζρεηηθή ειαζηηθφηεηα. Σειεπηαία ζπλεζίδεηαη ζην ηέινο ηεο δηαδξνκήο πξνζγείσζεο ηνπ αεξνπιάλνπ λα ηνπνζεηνχληαη εηδηθά ειαζηηθά θξάγκαηα. 5) ύζηεκα ρεηξηζκνύ θη ειέγρνπ: Σν πηινηήξην, ην νπνίν βξίζθεηαη ζην κπξνζηηλφ κέξνο ηεο αηξάθηνπ, πεξηιακβάλεη φξγαλα κέηξεζεο ηαρπηήησλ (ηνπ αέξα, ηνπ αεξνπιάλνπ), ελδεηθηηθά φξγαλα, φξγαλα ξαδηνηειεθσλίαο, απηφκαην πηιφην, φξγαλα θιηκαηηζκνχ. Ο δείρηεο ηαρχηεηαο αλέκνπ ιεηηνπξγεί κε βάζε έλα ζσιήλα Πίηνη (Pitot), πνπ δείρλεη ηελ ηαρχηεηα αλαθνπήο ηνπ αέξα, ε νπνία είλαη αλάινγε κε ηελ ηαρχηεηα ηνπ αέξα. Απαξαίηεηα είλαη θαη ηα ελδεηθηηθά φξγαλα, πνπ δείρλνπλ, αλ ην αεξνπιάλν παξεθθιίλεη απφ ηελ πνξεία ηνπ ή γιηζηξά ζε θάπνηα ζηξνθή. ηα φξγαλα αεξνλαπηηιίαο ζπκπεξηιακβάλνληαη ε καγλεηηθή ππμίδα, ν γπξνζθνπηθφο δείθηεο δηεχζπλζεο θαη δηάθνξα άιια φξγαλα θαηάπησζεο. ηα

13 9 φξγαλα ξαδηνεληνπηζκνχ θαη ηα ξαδηνγσληφκεηξα. Ο απηφκαηνο πηιφηνο ιεηηνπξγεί κε ειεθηξηθφ ππνινγηζηή θη είλαη δπλαηφ λα επηιχζεη δηάθνξα πξνβιήκαηα πνπ ζα κπνξνχζαλ λα παξνπζηάδνπλ ζηε δηάξθεηα ηεο πηήζεο. Μηα άιιε ζεηξά νξγάλσλ δείρλεη ηηο ζεξκνθξαζίεο θαη ηηο πηέζεηο, θαζψο θαη ηελ πνζφηεηα ησλ θαπζίκσλ, ηνπ αέξα, ησλ ιαδηψλ, ησλ αεξίσλ θαχζεο θηι. ηνλ ηερληθφ εμνπιηζκφ ησλ αεξνζθαθψλ ππάξρεη ην ιεγφκελν καχξν θνπηί (black box) πνπ θαηαγξάθεη θάζε ζηηγκή φ,ηη ζπκβαίλεη ζην αεξνζθάθνο, ηηο ελδείμεηο ησλ κεηξεηψλ, ηηο ζπλνκηιίεο ησλ ρεηξηζηψλ θηι. Σν καχξν θνπηί ην κειεηνχλ νη εηδηθνί ζε πεξίπησζε πηψζεο, γηα λα γίλνπλ γλσζηέο νη αηηίεο ηεο θαηαζηξνθήο. Πηινηήξην πνιηηηθνύ αεξνπιάλνπ Πηινηήξην παιηνύ αεξνπιάλνπ Πηινηήξην ζηξαηησηηθνύ αεξνπιάλνπ Μέζα ζην πηινηήξην ππάξρνπλ εθηφο απφ ηα φξγαλα ειέγρνπ θαη ηα ζπζηήκαηα ρεηξηζκνχ. Με απηά γίλνληαη φιεο νη θηλήζεηο, πνπ είλαη αλαγθαίεο γηα ηελ απνγείσζε, ηελ πνξεία θαη ηελ πξνζγείσζε ηνπ αεξνπιάλνπ. ηα πξψηα αεξνπιάλα ππήξραλ ρεηξηζηήξηα δηεπζχλζεσο, θιίζεσο, αλφδνπ θαζφδνπ θαη ηξνρνπεδήζεσο. Καηά ην Β Παγθφζκην Πφιεκν θαηαζθεπάζηεθε ξάβδνο Σδφηο, ε νπνία αληηθαηέζηεζε ηα πξνεγνχκελα ζπζηήκαηα. Με ηέηνηα ξάβδν είλαη ζπλδεδεκέλα ηα πεδάιηα θιίζεσο θαη ηα πεδάιηα χςνπο βάζνπο, έηζη πνπ φηαλ ε ξάβδνο θηλείηαη δεμηά αξηζηεξά ιεηηνπξγνχλ ηα πεδάιηα θιίζεσο θαη φηαλ θηλείηαη κπξνο πίζσ ιεηηνπξγνχλ ηα πεδάιηα χςνπο βάζνπο.

14 10 Σα πεδάιηα θιίζεο είλαη ηνπνζεηεκέλα ζην ρείινο εθθπγήο ησλ πηεξπγίσλ θη έρνπλ ηε δπλαηφηεηα λα θηλνχληαη πάλσ ή θάησ κε ηε βνήζεηα ησλ αξζξψζεσλ. Έηζη ην αεξνπιάλν κπνξεί λα θιίλεη δεμηά ή αξηζηεξά φηαλ πξέπεη λα πάξεη ηε ζηξνθή. Σν πεδάιην χςνο βξίζθεηαη ηνπνζεηεκέλν ζην ρείινο εθθπγήο ηνπ νξηδφληηνπ ηνπ νξηδφληηνπ ζηαζεξνχ ηνπ νπξαίνπ πηεξψκαηνο. Έρεη ηε δπλαηφηεηα λα θηλείηαη πάλσ ή θάησ ζρεηηθά κε ην νξηδφληην ζηαζεξφ θη έηζη ην αεξνπιάλν κπνξεί λα αλεβαίλεη ή λα θαηεβαίλεη. Σν πεδάιην δηεχζπλζεο πνπ βξίζθεηαη ζην θάζεην ζηαζεξφ ηνπ Οπξαίνπ πηεξψκαηνο, ζηξέθεηαη δεμηά ή αξηζηεξά θη έηζη ην αεξνπιάλν παίξλεη ζηξνθή κε ηαπηφρξνλε θιίζε. Μνηάδεη ζηε ιεηηνπξγία ηνπ κε ην πεδάιην ηνπ πινίνπ θαη δε ρξεζηκνπνηείηαη ζπρλά, γηαηί αλ ρξεζηκνπνηεζεί κφλν ηνπ, ζα πξνθαιέζεη απψιεηα ζηήξημεο (ζηάι). Σν πηεξχγην αζθαιείαο βξίζθεηαη ζην ρείινο πξνζβνιήο ηεο πηέξπγαο θαη ρξεζηκνπνηεί ζηε βειηίσζε ξνήο ηνπ αέξα γχξσ απφ ηελ επηθάλεηα ηεο πηέξπγαο. Σα πηεξχγηα θακππιφηεηαο ή θιαπο βξίζθνληαη θαη απφ ηηο πηέξπγεο πξνο ην ρείινο εθθπγήο θαη ρξεζηκνπνηνχληαη γηα ην ζηακάηεκα ηνπ αεξνπιάλνπ φηαλ θηλείηαη ζην έδαθνο. Δπίζεο ρξεζηκνπνηνχληαη ζηηο απφηνκεο θαζφδνπο, γηαηί απμάλνπλ ηελ αληίζηαζε ηνπ αέξα. ηαλ ε ηαρχηεηα ηνπ αεξνπιάλνπ κεηψλεηαη ππεξβνιηθά ή φηαλ θαηά ηε δηάξθεηα ηεο αλφδνπ ηνπ θηλδπλεχεη λα ράζεη ηε ζηήξημε ηνπ, ηφηε ηα πηεξχγηα θακππιφηεηαο βγαίλνπλ απφ κφλα ηνπο θη έηζη ν ρεηξηζηήο θαηαιαβαίλεη ην θίλδπλν θαη κπνξεί λα θάλεη ηνπο απαξαίηεηνπο ρεηξηζκνχο. Σα αεξφθξελα είλαη δπλαηφ λα είλαη ηνπνζεηεκέλα είηε ζην ρείινο εθθπγήο ηεο πηέξπγαο είηε θαηά κήθνο ηεο αηξάθηνπ θαη απνηεινχληαη απφ δχν αλαδηπινχκελεο επηθάλεηεο, πνπ θέξλνπλ ζρηζκέο γηα λα κε δηαηαξάζζεηαη ε ξνή ηνπ αέξα πξνο ην νπξαίν πηέξσκα θη επίζεο γηα λα κε ζθίδνληαη εχθνια. Υξεζηκνπνηνχληαη γηα ην ζηακάηεκα ηνπ αεξνπιάλνπ, απμάλνληαο ηελ αληίδξαζε ηνπ αέξα. Σα ηάκηνο είλαη απαξαίηεηα γηα ηνλ έιεγρν ηεο πηήζεο φηαλ ην θνξηίν ηνπ αεξνπιάλνπ είλαη αθαλφληζην ηνπνζεηεκέλν κέζα ζην ζθάθνο. 6) Πξνσζεηηθό ζύζηεκα: ηα αεξνπιάλα ε θίλεζε νθείιεηαη ζην κεραληθφ έξγν πνπ δίλεη ν θηλεηήξαο. Δμαηηίαο ηεο δξάζεο ηνπ θηλεηήξα, ηα αέξηα επηηαρχλνληαη πξνο ηα πίζσ είηε εμαηηίαο ηεο πεξηζηξνθήο ηνπ έιηθα, είηε εμαηηίαο ηεο θίλεζεο πνπ απνρηνχλ κέζα ζηνλ ίδην ηνλ θηλεηήξα. Ο έιηθαο θαηά ηελ πεξηζηξνθή ηνπ αλαξξνθά θαη ηαπηφρξνλα ζπξψρλεη πξνο ηα πίζσ ηηο κάδεο ηνπ αέξα. Γηα λα γίλεη απηφ, ν έιηθαο αζθεί κηα δχλακε πάλσ ζηηο κάδεο ηνπ αέξα θαη αζθνχλ κηα ίζε δχλακε πάλσ ζηνλ έιηθα. Αθξηβψο ε δχλακε απηή πξνθαιεί ηελ πξνψζεζε ηνπ αεξνπιάλνπ. ηα αεξησζνχκελα ε πξνσζηηθή δχλακε πξνθαιείηαη εμαηηίαο ηεο αλάθξνπζεο πνπ δεκηνπξγείηαη απφ ηελ εθηφμεπζε ησλ αεξίσλ καδψλ πξνο ηα πίζσ.

15 11 Γηάθνξα είδε θηλεηήξσλ Γηαθξίζεηο αεξνζθαθώλ κε βάζε ην πξνσζεηηθό ζύζηεκα Αλεκόπηεξα (Gliders): Απιά αεξνζθάθε ηα νπνία πεηνχλ ρσξίο κεραληθφ πξνσζεηηθφ ζχζηεκα. Διηθνθόξα (Propeller aircraft): Πεηνχλ κε ηε βνήζεηα έιηθα θαη κεραλήο εζσηεξηθήο θαχζεο.

16 12 Σδεη (Jet aircraft): Πεηνχλ κε ηε ρξήζε ησλ ηνπξκπίλσλ. Τπεξερεηηθά (Supersonic aircraft): πσο ην Concorde πνπ ρξεζηκνπνηνχλ εηδηθέο ηνπξκπίλεο. Αεξνπιάλα ηύπνπ Ρνπθέηαο: α) Rocket Powered aircraft: πλδπάδνπλ ηε ρξήζε ξνπθέηαο θαη κεραλήο ηδεη. β) Ramjet: Δμέιημε ηεο κεραλήο ηδεη ρξεζηκνπνηείηαη θπξίσο ζε αεξνζθάθε πνπ ρξεηάδνληαη κηθξή κεραλή θαη κεγάιε ηαρχηεηα. γ) Scramjet: Δμέιημε ηεο κεραλήο ηδεη. Βξίζθεηαη ζε πεηξακαηηθφ ζηάδην.

17 Μεραλέο αεξνζθαθώλ (πεξηγξαθή) Βελδηλνκεραλή Πεηξειαηνκεραλή Σα πην επξέσο δηαδεδνκέλα είδε κεραλψλ εζσηεξηθήο θαχζεο είλαη ε βελδηλνκεραλή θαη ε πεηξειαηνκεραλή. Οη αξρέο ιεηηνπξγίαο ηνπο, δηαθέξνπλ ζεκαληηθά, αλ θαη ζρεδηαζηηθά θαη ιεηηνπξγηθά έρνπλ πνιιέο νκνηφηεηεο. Η αξρή ιεηηνπξγίαο ηεο βελδίλεο βαζίδεηαη ζην θχθιν ηνπ Otto, ελψ ε αξρή ιεηηνπξγίαο ηεο πεηξειαηνκεραλήο ζηνλ θχθιν ηνπ Diesel. Η κεηαηξνπή ηεο ρεκηθήο ελέξγεηαο ηνπ θαπζίκνπ ζε κεραληθή ελέξγεηα θαη ζηα δχν απηά είδε ησλ ζεξκηθψλ κεραλψλ πξαγκαηνπνηείηαη κέζα ζηνπο θπιίλδξνπο ηεο κεραλήο, κε ηελ εθηφλσζε ησλ θαπζαεξίσλ πνπ δεκηνπξγνχληαη απφ ηελ θαχζε ηνπ κείγκαηνο αέξα θαπζίκνπ. Η πίεζε ησλ θαπζαεξίσλ σζεί ηα έκβνια ηνπ θηλεηήξα, ε παιηλδξνκηθή θίλεζε ησλ νπνίσλ κεηαηξέπεηαη ζε πεξηζηξνθηθή κέζσ ησλ δησζηήξσλ (κπηέιεο connecting rod) φπνπ θαη κεηαδίδεηαη ζηνλ άμνλα ηνπ θηλεηήξα. ην ζρήκα 1 θαίλεηαη έλαο απφ ηνπο πην δηαδεδνκέλνπο ηχπνπο εκβνινθφξσλ αεξνπνξηθψλ θηλεηήξσλ (αζηεξνεηδήο). ρήκα 1 Αζηεξνεηδήο ηύπνο εκβνινθόξσλ αεξνπνξηθνύ θηλεηήξα. Η εθηόλσζε ησλ θαπζαεξίσλ ζηνλ θύιηλδξν έρεη σο απνηέιεζκα ηελ πεξηζηξνθηθή θίλεζε ηνπ άμνλα.

18 14 Αεξηνζηξόβηινο Ο αεξηνζηξφβηινο (ζρήκα 2) είλαη κηα ζεξκηθή κεραλή, ε ιεηηνπξγία ηνπ νπνίνπ βαζίδεηαη ζηνλ θχθιν ηνπ Brayton. ε αληίζεζε κε ηνπο εκβνινθφξνπο θηλεηήξεο, ε ηζρχο εδψ παξάγεηαη κε ζπλερή ξπζκφ. Η κεηαηξνπή ηεο ρεκηθήο ελέξγεηαο ηνπ θαπζίκνπ ζε κεραληθή, πξαγκαηνπνηείηαη ζε πξψηε θάζε κε ηε βνήζεηα ηνπ ζαιάκνπ θαχζεο (φπνπ ε ρεκηθή ελέξγεηα κεηαηξέπεηαη ζε ζεξκηθή) θαη ζηε ζπλέρεηα κε ηε βνήζεηα ηνπ ζηξνβίινπ, ν νπνίνο πεξηζηξέθεηαη φηαλ πξνζπίπηνπλ πάλσ ζηα πηεξχγηα ηνπ ηα ζεξκά θαπζαέξηα πνπ παξάγνληαη ζην ζάιακν θαχζεο. Μέξνο ηεο κεραληθήο απηήο ελέξγεηαο είλαη απαξαίηεηε, ζε φινπο ηνπο ηχπνπο ησλ αεξηνζηξνβίισλ γηα ηελ παξαγσγή έξγνπ, γηα ηελ θίλεζε ηνπ ζπκπηεζηή θαη ησλ παξειθφκελσλ ηνπ θηλεηήξα. Γηα ηνπο αεξηνζηξνβίινπο, νη νπνίνη ρξεζηκνπνηνχληαη γηα ηε κεηάδνζε θίλεζεο ζε έιηθα (turboprop, turboshaft), ην ππφινηπν πνζνζηφ ηεο κεραληθήο ελέξγεηαο ρξεζηκνπνηείηαη γηα ηελ πεξηζηξνθή ηνπ έιηθα. ρήκα 2 Υαξαθηεξηζηηθόο ηύπνο αεξηνζηξνβίινπ θηλεηήξα (ζηξνβηιναλεκηζηήξαο turbofan) πνπ ρξεζηκνπνηείηαη ζε κεγάια πνιηηηθά αεξνζθάθε. Οη βαζηθέο θαηεγνξίεο ησλ αεξηνζηξνβίισλ (νη νπνίεο έρνπλ ήδε αλαθεξζεί): ηξνβηιναληηδξαζηήξαο (turbojet) Διηθνθφξνο ζηξνβηιναληηδξαζηήξαο ή ειηθνζηξφβηινο (turboprop) Αεξηνζηξφβηινο κεραληθήο ηζρχνο ή αμνλνζηξφβηινο (turboshaft) ηξνβηιναλεκηζηήξαο (turbofan) Δθαξκνγή ησλ αεξηνζηξνβίισλ ζηελ πξόσζε ησλ αεξνζθαθώλ Σα είδε ησλ αεξηνζηξνβίισλ ή ζηξνβηινθηλεηήξσλ πνπ εμεηάζηεθαλ κέρξη ηψξα αθνξνχλ ηελ εθαξκνγή ηνπο ζε κνλάδεο ηζρχνο. Αλακθηζβήηεηα φκσο ε ζεκαληηθφηεξε εθαξκνγή ησλ ζηξνβηινθηλεηήξσλ είλαη ζηελ πξφσζε ησλ αεξνζθαθψλ. Σν 1930 ν F. Whittle ζρεδίαζε κε επηηπρία ηνλ πξψην ζηξνβηινθηλεηήξα (ζρήκα 2) πνπ απνηειείηαη απφ έλα θπγνθεληξηθφ ζπκπηεζηή, έλα ζάιακν θαχζεο θη έλα ζηξφβηιν. Ο ιφγνο ζπκπίεζεο ήηαλ 4:1 θη ε ηζρχο πνπ απέδηδε ν θηλεηήξαο 3000HP. Απφ ηφηε νη ζηξνβηινθηλεηήξεο αληηθαηέζηεζαλ ζηα αεξνζθάθε ηνπο εκβνινθφξνπο θηλεηήξεο επεηδή παξνπζίαδαλ πνιχ κεγαιχηεξν ιφγν ηζρχνο / βάξνπο.

19 15 Ο θχθινο ιεηηνπξγίαο ελφο ζηξνβηινθηλεηήξα απιήο ξνήο (turbojet) είλαη βαζηθά απηφο πνπ θαίλεηαη ζην ζρήκα 2 κε ηε δηαθνξά φηη ν ζηξφβηινο είλαη ζρεδηαζκέλνο θαηά ηέηνην ηξφπν πνπ θηλεί κφλν ην ζπκπηεζηή. ηα θαπζαέξηα εθηνλνχκελα δηακέζνπ ελφο αθξνθχζηνπ ζηελ αηκνζθαηξηθή πίεζε παξάγνπλ ηελ απαηηνχκελε ηζρχ (ψζε) γηα ηελ πξφσζε ηνπ αεξνπιάλνπ. ε ηαρχηεηεο πηήζεσο θάησ απφ 450m.p.h. (ζρήκα 2) ν ζηξνβηινθηλεηήξαο απιήο ξνήο έρεη κηθξφηεξε απφδνζε απφ ην ζπλδπαζκφ εκβνινθφξνπ θηλεηήξα έιηθαο, επεηδή ε πξνσζεηηθή ηνπ απφδνζε έρεη άκεζε ζρέζε κε ηελ ηαρχηεηα πξφσζεο. Αληίζεηα ε απφδνζε ηεο έιηθαο πέθηεη πάλσ απφ 350 m.ph. ιφγσ ηεο αεξνδπλακηθήο απψιεηαο ζηήξημεο ησλ άθξσλ ηεο πηέξπγαο. Απηά ηα ραξαθηεξηζηηθά νδήγεζαλ ζηε ρξεζηκνπνίεζε κηαο νηθνγέλεηαο πξνσζεηηθψλ κεραλψλ (π.ρ. turbojet, turboprop θιπ, ζρήκα 2). Η ζπλερήο εμέιημε ησλ ζηξνβηινθηλεηήξσλ νδήγεζε ζηελ θαηαζθεπή ησλ ζηξνβηινθηλεηήξσλ δηπιήο ξνήο (turbofan ή by-poss). Απηφ ην είδνο δεκηνπξγεί ξνή κεγαιχηεξσλ καδψλ αέξα, κε κηθξφηεξε επηηάρπλζε, απμάλνληαο έηζη ην βαζκφ απφδνζήο ηνπο ζε ζρέζε κε ηνπο ζηξνβηινθηλεηήξεο απιήο ξνήο γηα κεζαίεο ηαρχηεηεο πηήζεο. Η ρξεζηκνπνίεζε ελαιιάθηε ζηνπο ζηξνβηινθηλεηήξεο είλαη αληηνηθνλνκηθή ιφγσ ηνπ βάξνπο θαη ηνπ φγθνπ απηψλ αλ θη είλαη δπλαηή ε κειινληηθή ρξεζηκνπνίεζε ηνπο ζηνπο ειηθνζηξνβίινπο (turboprop) ηδηαίηεξα γηα ηελ θίλεζε ειηθνπηέξσλ.

20 16 ΚΔΦΑΛΑΙΟ 2 Reciprocating Engine Δκβνινθόξεο Μεραλέο Ιζηνξηθή αλαδξνκή Οη άλζξσπνη νλεηξεχηεθαλ λα πεηάμνπλ απφ ηελ πξψηε ζηηγκή πνπ αληίθξηζαλ ηνλ νπξαλφ θαη ηα πνπιηά. Οη πξψηεο πξνζπάζεηεο ηνπο είραλ πιήξε απνηπρία. Ο ιφγνο δελ ήηαλ ν θαθφο ζρεδηαζκφο ελφο αληηθεηκέλνπ κε ηθαλφ γηα ηελ πηήζε αεξνδπλακηθφ ζρήκα, ήηαλ ε έιιεηςε ηερλνγλσζίαο γηα ηελ παξαγσγή ηεο απαξαίηεηεο ηζρχνο πνπ ζα επέηξεπε ηελ πξαγκαηνπνίεζε κηαο πηήζεο. Σν έηνο 1483, ν Leonardo da Vinci ζρεδίαζε κηα «ηπηάκελε κεραλή», ε νπνία βέβαηα δελ είρε θακία ηχρε λα πεηάμεη ρσξίο ηελ ππνζηήξημε ηεο θαηάιιειεο κεραληθήο ηζρχνο. Αξρηθά, ηε βαζηθή ηδέα ηεο ρξήζεο κηαο χιεο πνπ εθξήγλπηαη θαη θηλεί έλα έκβνιν γηα ηελ παξαγσγή έξγνπ, αλέπηπμε πξψηνο ν Γάιινο Abbe Hautefeuille ην Οη πξψηνη εκβνινθφξνη θηλεηήξεο εζσηεξηθήο θαχζεο ζρεδηάζηεθαλ θαη θαηαζθεπάζηεθαλ ηηο πξψηεο δεθαεηίεο ηνπ 19 νπ αηψλα. Έλαο απφ απηνχο πεξηγξάθεηαη απφ ηνλ Beverend W. Cecil, ην 1820 ζηελ Αγγιία. Ο θηλεηήξαο απηφο ρξεζηκνπνηνχζε σο θαχζηκν κείγκα πδξνγφλνπ θαη αέξα. Σν 1838 ν Άγγινο εθεπξέηεο William Barnett παξνπζίαζε έλαλ θηλεηήξα κνλνχ θπιίλδξνπ, κέζα ζηνλ νπνίν θαηγφηαλ αέξην θαχζηκν. ηελ πξάμε, ν πξψηνο εκβνινθφξνο θηλεηήξαο εζσηεξηθήο θαχζεο θαηαζθεπάζηεθε ην 1860 απφ ην Γάιιν εθεπξέηε Jean Joseph Etienne Lenoir. Υξεζηκνπνηνχζε θσηαέξην σο θαχζηκν θαη ε έλαπζε πξαγκαηνπνηνχληαλ απφ κπαηαξία. Μέζα ζε ιίγα ρξφληα θαηαζθεπάζηεθαλ πεξίπνπ 400 ηέηνηνη θηλεηήξεο νη νπνίνη ρξεζηκνπνηήζεθαλ γηα ηελ θίλεζε κεραλεκάησλ φπσο ηφξλνη θαη εθηππσηηθά ζπζηήκαηα. Σν 1862, ν Γάιινο Bean de Rocas έζεζε ηνπο βαζηθνχο φξνπο πνπ πξέπεη λα πιεξνχληαη ψζηε έλαο εκβνινθφξνο θηλεηήξαο λα ιεηηνπξγεί κε κέγηζηε απφδνζε. Ο πξψηνο ηεηξάρξνλνο θηλεηήξαο θαηαζθεπάζηεθε απφ ηνπο Γεξκαλνχο August Otto θαη Eugen Langen ην Γηα ην ιφγν απηφ ν θχθινο ιεηηνπξγίαο ηνπ ηεηξάρξνλνπ θηλεηήξα εζσηεξηθήο θαχζεο νλνκάδεηαη θχθινο Otto. Οη Otto θαη Langen ήηαλ απηνί πνπ αλέπηπμαλ θαη ην δίρξνλν θηλεηήξα εζσηεξηθήο θαχζεο, βαζηζκέλνη ζε ηδέεο ησλ Άγγισλ Barnett θαη Clerk (1878). ηηο ΗΠΑ, ην 1876, ν κεραληθφο George B. Brayton θαηαζθεχαζε έλαλ θηλεηήξα πνπ ρξεζηκνπνηνχζε σο θαχζηκν ηε βελδίλε. κσο, ν πξψηνο βελδηλνθηλεηήξαο πνπ ιεηηνπξγνχζε ζχκθσλα κε ηνλ θχθιν ησλ ηεζζάξσλ ρξφλσλ αλαπηχρζεθε απφ ηνπο Γεξκαλνχο Gottlieb Daimler θαη Karl Benz μερσξηζηά ην Απηφο ν ηχπνο θηλεηήξα έδσζε θίλεζε ζηα πξψηα απηνθίλεηα, ελψ νη θηλεηήξεο ησλ ζχγρξνλσλ απηνθηλήησλ έρνπλ δηαηεξήζεη αξθεηά ραξαθηεξηζηηθά ηνπ ζε βαζηθά ιεηηνπξγηθά ηνπο ζεκεία. Σν 1892, ν Γεξκαλφο Rudolph Diesel πξφηεηλε έλαλ θηλεηήξα ζηνλ νπνίν πξαγκαηνπνηνχηαλ απηαλάθιεμε ηνπ κείγκαηνο αέξα θαπζίκνπ θαη απνηειεί ηνλ πξνπνκπφ ησλ πεηξειαηνθηλεηήξσλ.

21 17 ρήκα 3 Κηλεηήξαο Αδειθώλ Wright Αλ ιάβνπκε σο δεδνκέλν φηη ε πξψηε επηηπρήο πηήζε αεξνζθάθνπο ήηαλ απηή πνπ πξαγκαηνπνίεζαλ νη αδειθνί Wright ζηηο 17 Γεθεκβξίνπ 1903, είλαη αζθαιέο λα θαηαιήμνπκε ζην ζπκπέξαζκα φηη ν πξψηνο επηηπρεκέλνο θηλεηήξαο αεξνζθάθνπο ήηαλ απηφο ρξεζηκνπνηήζεθε ζε απηήλ ηελ πηήζε. Ο θηλεηήξαο απηφο ζρεδηάζηεθε θαη θαηαζθεπάζηεθε απφ ηνπο αδειθνχο Wright θαη ην ζπλεξγάηε ηνπο, κεραληθφ Charles Taylor. Υξεζηκνπνηνχζε βελδίλε σο θαχζηκν, ήηαλ πγξφςπθηνο, είρε ηέζζεξηο θπιίλδξνπο βάξνο, βάξνο 82 θηιψλ θαη ηππνδχλακε 12 ίππσλ. ην ζρήκα 3 θαίλεηαη κηα θσηνγξαθία ηνπ θηλεηήξα ησλ αδειθψλ Wright ελψ ην ζρήκα 4 δείρλεη κηα εμέιημε ηνπ (Wright «Gipsy» L-320). ρήκα 4 Κηλεηήξαο Wright «Gipsy» L-320 Καηά ηε δηάξθεηα ηνπ 1 νπ Παγθνζκίνπ Πνιέκνπ, ζεκεηψζεθε πνιχ κεγάιε πξφνδνο ζηελ αλάπηπμε θαη ηε ρξήζε ησλ αεξνζθαθψλ θαη παξνπζηάζηεθε εληππσζηαθή εμέιημε ησλ θηλεηήξσλ ηνπο. Νένη ηχπνη εκβνινθφξσλ θηλεηήξσλ αλαπηχρζεθαλ θη έδσζαλ θίλεζε ζε αεξνζθάθε πξσηνπφξα γηα ηελ επνρή ηνπο. Σξεηο ηχπνη θηλεηήξσλ, νη νπνίνη αλαπηχρζεθαλ ηελ πεξίνδν εθείλε, έπαημαλ πνιχ ζεκαληηθφ ξφιν ζηελ πεξαηηέξσ δηάδνζε ησλ εκβνινθφξσλ θηλεηήξσλ. Ο αθηηληθφο θηλεηήξαο, ν θηλεηήξαο ελ ζεηξά θη ν θηλεηήξαο ηχπνπ V.

22 18 Ο αθηηληθφο θηλεηήξαο παξάγεη ηε κεγαιχηεξε ηζρχ ζε ζρέζε κε ην βάξνο ηνπ. Οη θχιηλδξνη ηνπ βξίζθνληαη ηνπνζεηεκέλνη αθηηληθά γχξσ απφ έλα κηθξφ ζηξνθαινζάιακν. Υαξαθηεξηζηηθά δείγκαηα ηνπ ηχπνπ απηνχ απνηεινχλ νη θηλεηήξεο πνπ θαίλνληαη ζηηο δχν παξαθάησ εηθφλεο. Κηλεηήξαο LeRhone C9 Κηλεηήξαο Curtiss R 600 Ο θηλεηήξαο ελ ζεηξά (ζρήκα 5) έρεη φινπο ηνπο θπιίλδξνπο ηνπ παξαηεηακέλνπο ζε ζεηξά θαη παξνπζηάδεη πνιχ κεγάιε αμηνπηζηία. κσο εκθαλίδεη ην κεηνλέθηεκα ηνπ απμεκέλνπ βάξνπο ιφγσ ηνπ κεγάινπ ζηξνθαινθφξνπ άμνλα ηνπ.

23 19 ρήκα 5 Κηλεηήξαο ελ ζεηξά (Benz BZ-4) ρήκα 6 θηλεηήξαο ηύπνπ V (Liberty L-8) Σέινο, ν θηλεηήξαο ηχπνπ V ρξεζηκνπνηεί έλα κηθξφηεξν ζηξνθαινθφξν άμνλα απνηειψληαο έλα ζπκβηβαζκφ κεηαμχ ειαθξηάο θαηαζθεπήο θαη ηθαλνπνηεηηθήο απφδνζεο. ην ηέινο ηνπ 1 νπ Παγθφζκηνπ Πνιέκνπ θαζηεξψζεθε ε ρξήζε θηλεηήξσλ ηχπνπ V θαη θπξηφηεξα ησλ Curtiss K-12, Hispano Suiza θαη Liberty L-8 (ρήκα 6).

24 20 ηα ηέιε ηεο δεθαεηίαο ηνπ 1920, ζηελ Ακεξηθή, αλαπηχρζεθε κία ζεηξά απφ αθηηληθνχο αεξνπνξηθνχο θηλεηήξεο κε κεγάιε αμηνπηζηία ζηε ιεηηνπξγία ηνπο. Ήηαλ ηφηε πνπ πξαγκαηνπνηήζεθαλ νη πξψηεο ππεξαηιαληηθέο πηήζεηο πνπ θαζηέξσζαλ ην αεξνπιάλν σο πξαθηηθφ κέζν κεηαθνξάο. ηε παξαθάησ εηθφλα θαίλεηαη ν θηλεηήξαο ηνπ αεξνπιάλνπ «Spirit of Saint Louis» ην νπνίν ην 1927 πξαγκαηνπνίεζε ηελ πξψηε ππεξαηιαληηθή πηήζε. Κηλεηήξαο Wright R-790 Η αλάπηπμε θαη ε ξαγδαία εμάπισζε ησλ αεξνζηξνβίισλ θαηά ηε δεθαεηία ηνπ 1950 πεξηφξηζε ηε ρξήζε ησλ εκβνινθφξσλ θηλεηήξσλ ζηηο αεξνπνξηθέο εθαξκνγέο. ήκεξα, νη ηειεπηαίνη ρξεζηκνπνηνχληαη ζε κηθξά αεξνζθάθε ρσξίο, βέβαηα, λα έρνπλ εθιείςεη νη κεγάινη εκβνινθφξνη θηλεηήξεο πνπ θηλνχλ κε κεγάιε αμηνπηζηία παιαηφηεξα αεξνζθάθε ηα νπνία βξίζθνληαη ζε θαλνληθή ιεηηνπξγία. 2.1 Πνιηηηθά αεξνζθάθε Σν αεξνζθάθνο Έλα απφ ηα πνιηηηθά αεξνζθάθε είλαη ην Airbus είλαη έλα επηβαηηθφ αεξνζθάθνο κέζσλ απνζηάζεσλ θαη ζηελήο αηξάθηνπ. Καηαζθεπαζηήο είλαη ε Airbus Industrie. Δίλαη ν βαζηθφο αληαγσληζηήο ηνπ Boeing 737 θαη είλαη ην πην δεκνθηιέο πνιηηηθά ππνερεηηθφ αεξνζθάθνο ηεο επξσπατθήο αεξνλαππεγηθήο θαη ηεο θαηαζθεπάζηξηαο εηαηξίαο. Σν πξφγξακκα γηα ηελ θαηαζθεπή ηνπ Α320 μεθίλεζε ην Η Airbus κεηά ηελ αξρηθή απνδνρή ηνπ Α300 δηαπίζησζε φηη ε αγνξά ησλ ηνπηθψλ θαη κέζεο απφζηαζεο πηήζεσλ απνηεινχζε ρψξν φπνπ θπξηαξρνχζε ε ακεξηθαληθή Boeing, κε αεξνζθάθε ηα νπνία είραλ ζρεδηαζηεί ζηα κέζα ηεο δεθαεηίαο ηνπ Οη κεραληθνί ηεο επξσπατθήο εηαηξίαο γλψξηδαλ φηη ε λέα γηα ηελ επνρή ηερλνινγία ησλ ππνινγηζηψλ θαη ησλ ζπλζεηηθψλ πιαζηηθψλ ζα επέθεξε πνιχ θαιχηεξεο επηδφζεηο, ηφζν ζηνλ

25 21 θξίζηκν ηνκέα ηνπ βάξνπο, φζν θαη ζηνπο ηνκείο ηεο θαηαζθεπήο θαη εξγνλνκίαο γηα ηνπο πηιφηνπο. Έηζη, ην Μάξηην ηνπ 1982, έζεζαλ ηνπο ζηφρνπο γηα ην λέν αεξνζθάθνο. Πξψηνλ, ην Α320 ζα ήηαλ ηερλνινγηθά 2 γεληέο πην πξνεγκέλν απφ ηνπο βαζηθνχο ηνπ αληαγσληζηέο, ην Boeing 727 θαη ην Boeing 737. Γηα ην ιφγν απηφ επηιέρζεθε θαη αλαπηχρζεθε έλα ειεθηξνληθφ ζχζηεκα πηήζεο (fly by wire), ζην νπνίν νη πδξαπιηθνί κεραληζκνί ησλ επηθαλεηψλ ρεηξηζκνχ ζέηνληαλ ππφ ηνλ έιεγρν κηαο ζεηξάο ππνινγηζηψλ, νη νπνίνη έπαηξλαλ εληνιέο απφ έλα απιφ πιεπξηθφ ρεηξηζηήξην ζην πηινηήξην ηνπ αεξνπιάλνπ. Έηζη νη ππνινγηζηέο κπνξνχζαλ λα πξνγξακκαηηζηνχλ ψζηε λα βνεζνχλ απνηειεζκαηηθά ηνπο πηιφηνπο θαηά ηε δηάξθεηα ησλ ειηγκψλ, αλ θαη νπζηαζηηθά απέθνπηαλ θάζε επαθή ηνπ πηιφηνπ κε ηηο επηθάλεηεο ειέγρνπ. Η δεχηεξε θαηλνηνκία πνπ αλαπηχρζεθε ήηαλ ην πξψην πιήξσο γπάιηλν πηινηήξην ζε πνιηηηθφ αεξνζθάθνο. Οη παιηνί αλαινγηθνί δείθηεο θαη ηα κεηθηά ζπζηήκαηα ειεθηξνινγηθήο απεηθφληζεο θαη αλαινγηθψλ δεηθηψλ παξακεξίδνληαλ θαη 6 πνιπρξεζηηθέο νζφλεο (MFD) πήξαλ ηε ζέζε ηνπο. Οη νζφλεο απηέο είλαη πιήξσο πξνγξακκαηηδφκελεο ψζηε νη πηιφηνη λα κπνξνχλ λα βιέπνπλ κε απιέο θηλήζεηο φια ηα ζπζηήκαηα θαη ηηο πιεξνθνξίεο ησλ νξγάλσλ ηνπ αεξνζθάθνπο ζπγθεληξσκέλα, φπνπ εθείλνη επηζπκνχλ. Πξόσζε Σν Α320 είρε σο απνθιεηζηηθφ πάξνρν θηλεηήξσλ ηελ θνηλνπξαμία CFM θαη ηνλ δεκνθηιή θηλεηήξα ηνπο, ηνλ CFM 56 έθδνζε 5Α1, κε ψζε απφ ΚΝ ( k/bf). H εηζαγσγή ηνπ Α320 ζήκαηλε ηελ χπαξμε αθφκα ελφο ελαιιαθηηθνχ θηλεηήξα, ηνπ ΙΑΔ V2500, κε ψζε 113ΚΝ (25K/bf). Αξγφηεξε εμέιημε ησλ θηλεηήξσλ θαη ησλ θαλφλσλ ηνπ ICAO γηα ηελ κείσζε ηνπ ζνξχβνπ πξνεξρφκελνπ απφ αεξνπιάλα, είραλ σο απνηέιεζκα ηελ ηνπνζέηεζε ησλ θηλεηήξσλ CFM56-5A3 θαη ζηε ζπλέρεηα ησλ CFM-565B4. Οη ηειεπηαίνη ρξεζηκνπνηνχληαη ζήκεξα ζην 44% ησλ Α320. Η αληίζηνηρε εμέιημε ησλ V2527-A5, πνπ θαηέρνπλ ην ππφινηπν 56% ησλ πσιήζεσλ. Οη θηλεηήξεο απηνί δίλνπλ ηε δπλαηφηεηα ζην αεξνζθάθνο λα πεηάμεη κε κέγηζηε ηαρχηεηα 900km/h (487 θφκβνπο ή Mach 0.82), ελψ ε ζπλήζεο ρξεζηκνπνηνχκελε (νηθνλνκηθή) ηαρχηεηα αλέξρεηαη ζηα 840km/h (454 θφζκνπο ή Mach 0.78). Κηλεηήξαο ΙΑΔ V2500

26 Τπεξερεηηθά αεξνζθάθε Έλα απφ ηα ππεξερεηηθά αεξνζθάθε είλαη ην SR-71 Blackbird ην νπνίν είλαη έλα αεξνζθάθνο αλαγλψξηζεο θαηαζθεπαζκέλν απφ ηελ Lockheedskunk works. Η πξψηε ηνπ πηήζε πξαγκαηνπνηήζεθε ζηηο 22 Γεθεκβξίνπ 1964 ελψ ην 1998 απνζχξζεθε γηα δηάθνξνπο πνιηηηθνχο ιφγνπο. Σν SR-71 ζρεδηάζηεθε ζαλ έλα αεξνπιάλν καθξάο αθηίλαο αλαγλσξηζηηθφ ην νπνίν κπνξνχζε λα αλαπηχμεη ηαρχηεηεο πάλσ απφ 3,2 Mach ( km/h) θαη ζηα πφδηα. Δίλαη ην κνλαδηθφ ζηξαηησηηθφ αεξνπιάλν ην νπνίν κπνξνχζε λα πεηά γηα ψξεο κε ππεξερεηηθή ηαρχηεηα.

27 23 ΚΔΦΑΛΑΙΟ 3 Πεξηγξαθή ζπζηήκαηνο πξνώζεζεο αεξνζθαθώλ ρήκα 7 (Δμαξηήκαηα πξνσζεηηθνύ ζπζηήκαηνο - αεξηνζηξόβηινπ) 3.1 Δμαξηήκαηα πξνσζεηηθνύ ζπζηήκαηνο 1. Αλεκηζηήξαο 2. Πεξίβιεκα ηνπ εμαεξηζηήξα 3. Άμνλαο ηνπ αλεκηζηήξα κε ηελ ππνζηήξημε ξνπιεκάλ 4. ηαηηθή ελφηεηα πξναγσγψλ 5. πκπηεζηήο ρακειήο πίεζεο 6. Κηβψηην ηαρπηήησλ 7. Οπίζζην ζηήξηγκα εδξάλνπ 8. Σνπξκπίλα ηνπ αλεκηζηήξα 9. LPT ξφηνξαο 10. Σνπξκπίλα ππνζηήξημεο κε ξνπιεκάλ 11. HPT ξφηνξαο 12. Θάιακνο θαχζεο κε πηεξχγηα αθξνθπζίσλ 13. Κχξηα κνλάδα 14. Αλαζηξνθέαο ψζεο κε θηλεηή fairing. 3.2 Βαζηθέο αξρέο αεξηνζηξόβηινπ (gas turbine engine) Ο αεξηνζηξφβηινο ζεσξείηαη σο ν πην απνηειεζκαηηθφο θηλεηήξαο αεξηψζεζεο πνπ βξίζθεηαη ζε ρξήζε ζηελ επνρή καο. Υξεζηκνπνηείηαη ζε αεξνζθάθε επηβαηηθά, εκπνξηθά θαη ζηξαηησηηθά. Σα βαζηθά ηνπ κέξε είλαη ν ζπκπηεζηήο, ν ζάιακνο θαχζεο, ν ζηξφβηινο θαη ην αθξνθχζην εμαγσγήο, φπσο θαίλεηαη ζην ζρήκα 7.

28 Σα βαζηθά κέξε ηνπ αεξηνζηξόβηινπ Γεληθά, ν ζπκπηεζηήο απνηειεί ην ςπρξφ ηκήκα ηνπ θηλεηήξα θαη ν ζάιακνο θαχζεο κε ην ζηξφβηιν, ην ζεξκφ ηκήκα. Μία κάδα αέξα νδεγείηαη απφ ην ηκήκα εηζαγσγήο ζην ζπκπηεζηή. Δθεί ζπκπηέδεηαη θαη νδεγείηαη ζην ζάιακν θαχζεο. Αλακηγλχεηαη κε εγρπφκελν θαχζηκν θαη επηηπγράλεηαη θαχζε. Σα παξαγφκελα ζεξκά θαπζαέξηα εθηνλψλνληαη θαη νδεγνχληαη πξνο ηελ εμαγσγή. ηε δηαδξνκή απηήλ πξνθαινχλ ηελ πεξηζηξνθή ηνπ ζηξνβίινπ ν νπνίνο ζπλδέεηαη κε ην ζπκπηεζηή κε θνηλφ άμνλα. ηε ζπλέρεηα, ηα θαπζαέξηα ζπλερίδνπλ ηελ εθηφλσζή ηνπο θαη πεξλψληαο απφ ην αθξνθχζην εμφδνπ, εμέξρνληαη απφ ηνλ θηλεηήξα έρνληαο πνιχ κεγαιχηεξε ηαρχηεηα απφ απηήλ ηεο εηζεξρφκελεο κάδαο αέξα. Η δηαθνξά απηή κεηαμχ ησλ δχν ηαρπηήησλ πξνθαιεί ηελ παξαγφκελε ψζε. Αλάινγα κε ηνλ ηχπν ηνπ αεξηνζηξφβηινπ, φπσο ζα δνχκε ζηε ζπλέρεηα, ρξεζηκνπνηνχληαη πεξηζζφηεξνη απφ έλαο ζηξφβηινη. Ο θαζέλαο ζπλδέεηαη κε ηνλ αληίζηνηρν ζπκπηεζηή κέζσ μερσξηζηνχ άμνλα. ηελ πεξίπησζε πνπ ρξεζηκνπνηνχληαη δχν ή ηξεηο ζπκπηεζηέο θαη ζηξφβηινη, απηνί ζπλδένληαη κε ζπγθεληξηθνχο άμνλεο. Οη αεξηνζηξφβηινη δειαδή κπνξνχλ λα θαηεγνξηνπνηεζνχλ, αλάινγα κε ηνλ αξηζκφ ησλ αμφλσλ ηνπο, ζε αεξηνζηξφβηινπο απινχ, δηπινχ θαη ηξηπινχ άμνλα ή ηπκπάλνπ. ηνλ αεξηνζηξφβηιν, ε παξαγσγή ηζρχνο είλαη αλάινγε ηνπ πνζνχ ηεο ζεξκφηεηαο πνπ εθιχεηαη θαηά ηελ θαχζε. Η ζεξκφηεηα απηή δε κπνξεί λα κεηξεζεί αιιά ππνινγίδεηαη απφ ηξεηο άιιεο, γλσζηέο παξακέηξνπο ηε ζεξκνθξαζία, ηε κάδα (ή ην βάξνο) θαη ηελ εηδηθή ζεξκφηεηα. Η δηαθνξά ηνπ ξφινπ ηεο ζεξκφηεηαο θαη ηεο ζεξκνθξαζίαο ζηε ιεηηνπξγία ελφο αεξηνζηξφβηινπ θαίλεηαη απφ ην αθφινπζν παξάδεηγκα: ππνζέζηε ηε ιεηηνπξγία δχν αεξηνζηξνβίισλ απφ ηνπο νπνίνπο ν έλαο θαηαλαιψλεη ηε δεθαπιάζηα πνζφηεηα θαπζίκνπ απφ ηνλ άιινλ. Καη νη δχν θηλεηήξεο ιεηηνπξγνχλ κε ηελ ίδηα ζεξκνθξαζία εηζφδνπ ησλ θαπζαεξίσλ ζην ζηξφβηιν. κσο, ν κεγαιχηεξνο θηλεηήξαο είλαη ζε ζέζε λα απνδψζεη πεξίπνπ δέθα θνξέο κεγαιχηεξε ηζρχ απφ ην κηθξφηεξν. Καη απηφ δηφηη ζε απηφλ εθιχεηαη δέθα θνξέο κεγαιχηεξν πνζφ ζεξκφηεηαο απφ φηη ζην κηθξφηεξν, ελψ ιεηηνπξγνχλ ζηελ ίδηα ζεξκνθξαζία. ην ζεκείν απηφ ζα αλαθέξνπκε φηη ε αχμεζε ηεο ζεξκνθξαζίαο θαχζεο νδεγεί ζε κεγαιχηεξε εθηφλσζε ησλ θαπζαεξίσλ. Σν απνηέιεζκα είλαη ε παξαγσγή κεγαιχηεξεο πνζφηεηαο ψζεο. κσο, παξνπζηάδεηαη ν πεξηνξηζκφο ηεο αληνρήο ησλ πιηθψλ θαηαζθεπήο ηνπ ζαιάκνπ θαχζεο θαη ηνπ ζηξνβίινπ. Ο αεξηνζηξφβηινο θηλεηήξαο δηαθξίλεηαη ζε ηέζζεξηο δηαθνξεηηθνχο ηχπνπο. ινη απνηεινχληαη απφ ηα βαζηθά κέξε πνπ είδακε παξαπάλσ. Οη δηαθνξέο ηνπο βξίζθνληαη ζηνλ ηχπν θαη ηε δηάηαμε ησλ βαζηθψλ απηψλ κεξψλ. ην ζρήκα 8 δηαθξίλνληαη αεξηνζηξφβηινη κε δηαθνξεηηθέο δηαηάμεηο ησλ βαζηθψλ ηνπο κεξψλ. Διηθνζηξφβηινο δχν αμφλσλ κε θπγνθεληξηθνχο ζπκπηεζηέο ηξνβηιναλεκηζηήξαο ηξηψλ αμφλσλ

29 25 ηξνβηιναλεκηζηήξαο δχν αμφλσλ Διηθνζηξφβηινο δχν αμφλσλ κε αμνληθνχο ζπκπηεζηέο Αμνλνζηξφβηινο ηξηψλ αμφλσλ κε αμνληθφ & θπγνθεληξηθφ ζπκπηεζηή ηξνβηιναληνδξαζηήξαο ελφο άμνλα κε αμνληθφ ζπκπηεζηή ρήκα 8 Γηάθνξνη ηύπνη αεξηνζηξνβίισλ Α) Διηθνζηξόβηινο (turboprop engine) Ο θηλεηήξαο απηφο (ζρήκα 9) έρεη επξεία εθαξκνγή. Οπζηαζηηθά, είλαη φκνηνο κε ην ζηξνβηιναληηδξαζηήξα κε ηε δηαθνξά φηη ρξεζηκνπνηείηαη έλα ζχζηεκα γξαλαδηψλ σο κεησηήξαο ζηξνθψλ γηα ηε κεηάδνζε θίλεζεο ζε έλαλ έιηθα. ηνλ ειηθνζηξφβηιν, ζρεδφλ φιε ε ελέξγεηα ησλ θαπζαεξίσλ ρξεζηκνπνηείηαη γηα ηελ θίλεζε ηνπ έιηθα. Γηα ην ιφγν απηφ, ε πξνζθεξφκελε απφ ηα θαπζαέξηα ψζε είλαη πνιχ κηθξή. ρήκα 9 Διηθνζηξόβηινο

30 26 Β) ηξνβηιναληηδξαζηήξαο (turbojet engine) ρήκα 10 ηξνβηιναληηδξαζηήξαο Ο ζηξνβηιναληηδξαζηήξαο (ζρήκα 10) απνηειεί ηελ απινχζηεξε κνξθή αεξηνζηξφβηινπ θηλεηήξα. Υξεζηκνπνηεί ηε ξνή ησλ θαπζαεξίσλ πνπ ζρεκαηίδεηαη ζην αθξνθχζην εμαγσγήο σο ην κνλαδηθφ κέζν παξαγσγήο ψζεο γηα ηελ θίλεζε ηνπ αεξνζθάθνπο. Η παξαγσγή ψζεο επηηπγράλεηαη κε ηελ επηηάρπλζε κηθξψλ, ζρεηηθά, καδψλ αέξα ζε πςειέο ηαρχηεηεο. Μία ραξαθηεξηζηηθή παξάκεηξνο ηνπ ζηξνβηιναληηδξαζηήξα είλαη ν ιφγνο ζπκπίεζεο ή ιφγνο πίεζεο κεραλήο (engine pressure ratio EPR). Σν κέγεζνο απηφ απνηειεί ην ιφγν ηεο πίεζεο εμαγσγήο ησλ θαπζαεξίσλ απφ ην ζηξφβηιν πξνο ηελ πίεζε ηνπ εηζεξρφκελνπ αέξα ζηνλ θηλεηήξα. Η ηηκή ηνπ EPR απνηειεί έλδεημε ηεο παξαγφκελεο ψζεο γηα κία ζπγθεθξηκέλε παξνρή ηζρχνο. Έλα ζρεηηθφ κεηνλέθηεκα ηνπ ζηξνβηιναληηδξαζηήξα είλαη φηη ζηηο ρακειέο ηαρχηεηεο πηήζεο ε παξαγφκελε ψζε είλαη αλαινγηθά κηθξή. Ο ιφγνο είλαη φηη απαηηείηαη ηθαλνπνηεηηθή πίεζε εηζαγσγήο αέξα (ram effect) ζην ζπκπηεζηή θαη, ηειηθά, ηαρχηεηα. Γηα ην ιφγν απηφ έλαο ζηξνβηιναληηδξαζηήξαο ρξεηάδεηαη κεγάιν δηάδξνκν απνγείσζεο ψζηε λα απμεζεί ηθαλνπνηεηηθά ε πίεζε εηζαγσγήο θαη, ζπλεπψο, ε ψζε θαηά ηελ απνγείσζε ηνπ αεξνζθάθνπο. Δπίζεο, ε απμεκέλε θαηαλάισζε θαπζίκνπ απνηειεί έλα ραξαθηεξηζηηθφ κεηνλέθηεκα ηνπ ζηξνβηιναληηδξαζηήξα. Σέινο, ζπγθξηηηθά κε έλαλ ειηθνθφξν θηλεηήξα, ν ζηξνβηιναληηδξαζηήξαο επηηπγράλεη κηθξφηεξε απφδνζε ζε ηαρχηεηεο πηήζεο θάησ ησλ 750km/h. Καζψο ε απφδνζε ηνπ έιηθα πνπ ζπλεξγάδεηαη κε ηνλ ειηθνθφξν θηλεηήξα κεηψλεηαη ζε ηαρχηεηεο πηήζεο άλσ ησλ 550km/h, αλαπηχρζεθαλ λένη ηχπνη αεξηνζηξνβίισλ γηα ηελ πην απνηειεζκαηηθή ιεηηνπξγία ζε απηφ ην εχξνο ησλ ηαρπηήησλ πηήζεο. Πην ζπγθεθξηκέλα, ε ελέξγεηα ησλ θαπζαεξίσλ ελφο ειηθνζηξφβηινπ θηλεηήξα απνδίδεηαη -ζε πνζνζηφ έσο 90%- σο ηζρχο ζηνλ άμνλα πνπ θηλεί ηνλ έιηθα. Μφλν ην ππφινηπν 10% ηεο ελέξγεηαο ησλ θαπζαεξίσλ παξέρεηαη ππφ κνξθή ψζεο.

31 27 Γ) ηξνβηιναλεκηζηήξαο (turbofan engine) Ο ζηξνβηιναλεκηζηήξαο επηηαρχλεη κηθξφηεξε κάδα αέξα απφ ηνλ ειηθνζηξφβηιν αιιά κεγαιχηεξε απφ ην ζηξνβηιναληηδξαζηήξα. Αλαπηχζζεη κεγάιεο ηαρχηεηεο πηήζεο θαη ζε κεγάια χςε (φπσο ν ζηξνβηιναληηδξαζηήξαο) ελψ, παξάιιεια, δελ απαηηεί κεγάιν δηάδξνκν γηα ηελ απνγείσζε (φπσο θαη ν ειηθνζηξφβηινο). Δπηπξφζζεηα, ν πεξηνξηζκφο ηεο ηαρχηεηαο πηήζεο ηνπ ειηθνζηξφβηινπ ζε ηηκέο 550 έσο 650km/h δελ ηζρχεη. Σα πηεξχγηα ηνπ αλεκηζηήξα ζε απηήλ ηελ πεξίπησζε είλαη ζρεδηαζκέλα κε ηξφπν ηέηνην ψζηε λα κελ επεξεάδνληαη ηδηαίηεξα απφ ηελ ηαρχηεηα ηνπ αεξνζθάθνπο. εκαληηθά πιενλεθηήκαηα, επίζεο, ζεσξνχληαη ε απμεκέλε παξνρή ηζρχνο αλά κνλάδα βάξνπο, ε θαιή εηδηθή θαηαλάισζε θαπζίκνπ θαη κεησκέλνο ζφξπβνο θαηά ηελ απνγείσζε θαη ηελ πξνζγείσζε. Οπζηαζηηθά, ν ζηξνβηιναλεκηζηήξαο είλαη έλαο ειηθνζηξφβηινο κε ηνλ έιηθα δειαδή ηνλ αλεκηζηήξα (fan) κέζα ζηνλ θηλεηήξα. Ο αλεκηζηήξαο βξίζθεηαη ζην κπξνζηηλφ (ζρήκα 11 A) ή ζην νπίζζην ηκήκα ηνπ θηλεηήξα (ζρήκα 11 B). ρήκα 11 Α θαη Β Θέζεηο ηνπ αλεκηζηήξα ζην ζηξνβηιναλεκηζηήξα Η ξνή ηνπ αέξα εηζαγσγήο δηαζπάηαη ζε δχν ξεχκαηα: ην ζεξκφ θαη ην ςπρξφ. Σν πξψην ξεχκα δηέξρεηαη κέζα απφ ηνλ θηλεηήξα, θαηά ηα γλσζηά. Σν ςπρξφ ξεχκα πεξλά πεξηθεξεηαθά ηνπ ζψκαηνο ηνπ θηλεηήξα, κε ηελ ίδηα, βέβαηα, αμνληθή δηεχζπλζε (ξνή παξάθακςεο - bypass). Σν ξεχκα απηφ ζπλεηζθέξεη ζηελ παξαγσγή ηνπ 80% ηεο ψζεο ηνπ θηλεηήξα. Ο αλεκηζηήξαο επηηαρχλεη ςπρξφ αέξα πξνο ην νπίζζην ηκήκα ηνπ θηλεηήξα, ρσξίο απηφο λα αλακεηγλχεηαη κε θαχζηκν θαη λα θαίγεηαη. Έηζη, παξάγεηαη ψζε πνπ πξνζηίζεηαη ζηελ νιηθή ψζε ηνπ θηλεηήξα. Ο ιφγνο ηνπ ςπρξνχ ξεχκαηνο πξνο ην ζεξκφ ξεχκα αέξα θαιείηαη ιφγνο παξάθακςεο (bypass ratio) θαη είλαη ραξαθηεξηζηηθφ ηνπ ζηξνβηιναλεκηζηήξα. Οη ηηκέο ηνπ θπκαίλνληαη απφ 2:1 έσο 10:12. Αλάινγα κε ηηο ηηκέο ηνπ ιφγνπ, έλαο ζηξνβηιναλεκηζηήξαο ραξαθηεξίδεηαη σο πςεινχ ή ρακεινχ ιφγνπ παξάθακςεο. Υαξαθηεξηζηηθά δείγκαηα θαίλνληαη ζην ζρήκα 12, αληίζηνηρα.

32 28 ρήκα 12 ζηξνβηιναλεκηζηήξαο πςεινύ θαη ρακεινύ ιόγνπ παξάθακςεο Η έμνδνο ηνπ αέξα παξάθακςεο πξαγκαηνπνηείηαη απφ εηδηθφ αγσγφ (duct) πνπ βξίζθεηαη πεξηθεξεηαθά ηνπ θχξηνπ ζψκαηνο ηνπ θηλεηήξα. Σν κήθνο ηνπ αγσγνχ είλαη κηθξφ ζπλήζσο ζηελ πεξίπησζε ρξήζεο αλεκηζηήξα κεγάιεο δηακέηξνπ ή κεγάιν - ν αγσγφο εθηείλεηαη ζε φιν ην κήθνο ηνπ θηλεηήξα θαηά πεξίπησζε (ζρήκα 13). ηηο πεξηζζφηεξεο κνξθέο ζηξνβηιναλεκηζηήξα, ρξεζηκνπνηνχληαη πεξηζζφηεξνη απφ έλαο ζηξφβηινη γηα ηελ θίλεζε απνθιεηζηηθά θαη κφλνλ ηνπ αλεκηζηήξα. Ο ζπκπηεζηήο ή νη ζπκπηεζηέο ηνπ θηλεηήξα θηλνχληαη απφ άιιν ή άιινπο ζηξνβίινπο. ρήκα 13 έμνδνο αέξα παξάθακςεο από αγσγό (Α) κηθξνύ θαη (Β) κεγάινπ κήθνπο ηηο κέξεο καο νη ζηξνβηιναλεκηζηήξεο ζεσξνχληαη σο νη πην αμηφινγνη ηχπνη θηλεηήξσλ αεξηψζεζεο γηα κεγάια αεξνζθάθε. Γ) ηξνβηιν-αζόδπινο (turboramjet) Απνηειεί ζπλδπαζκφ ηνπ ζηξνβηιναληηδξαζηήξα θαη ηνπ αζφδπινπ. Ο θηλεηήξαο δηαζέηεη αγσγφ κεηαβιεηνχ αλνίγκαηνο εηζαγσγήο, κεηαθαπζηήξα θαη αθξνθχζην κεηαβιεηήο δηαηνκήο, εθηφο απφ ηε δηάηαμε ηνπ ζηξνβηιναληηδξαζηήξα (ζρήκα 14). Καηά ηελ απνγείσζε θαη ηελ πξνζγείσζε ν θηλεηήξαο ιεηηνπξγεί σο ζηξνβηιναληηδξαζηήξαο κε κεηαθαπζηήξα. ε ηαρχηεηεο έσο θαη ηξηπιάζηεο ηεο ηαρχηεηαο ηνπ ήρνπ (Mach 3), φπνπ ν ζηξνβηιναληηδξαζηήξαο έρεη θαιή απφδνζε, ν ζηξνβηιναληηδξαζηήξαο ιεηηνπξγεί ρσξίο ηε βνήζεηα ηνπ κεηαθαπζηήξα. ηαλ ε ηαρχηεηα ππεξβεί ην Mach 3, ν ζηξνβηιναληηδξαζηήξαο ζηακαηά λα ιεηηνπξγεί, ε

33 29 ξνή ηνπ αέξα θαηεπζχλεηαη ζην κεηαθαπζηήξα θαη ε ιεηηνπξγία ηνπ θηλεηήξα είλαη απηή ηνπ αζφδπινπ. ρήκα 14 ηξνβηιν-αζόδπινο Δ) Ππξαπινζηξόβηινο (turborocket) Απνηειεί ελαιιαθηηθή ιχζε ηνπ ζηξνβηιν-αζφδπινπ. Μεηαθέξεη πγξφ νμπγφλν ζε θηάιεο γηα ηελ θαχζε, νπφηε θαη δε ρξεζηκνπνηεί αηκνζθαηξηθφ αέξα. Ο θηλεηήξαο απνηειείηαη απφ έλαλ πνιπβάζκην ζηξφβηιν ν νπνίνο δίλεη θίλεζε ζε έλα ζπκπηεζηή ρακειήο πίεζεο (ζρήκα 15). Ο ζηξφβηινο θηλείηαη απφ ηα θαπζαέξηα ηεο θαχζεο θεξνδίλεο θαη πγξνχ νμπγφλνπ ζε ζάιακν θαχζεο φπσο ζηνπο ππξαχινπο. Βαζηθφ πιενλέθηεκα ηνπ ππξαπινζηξφβηινπ είλαη ν κηθξφο φγθνο θαη ην κηθξφ ηνπ βάξνο. Παξνπζηάδεη, φκσο, ηδηαίηεξα πςειή εηδηθή θαηαλάισζε θαπζίκνπ. Υξεζηκνπνηείηαη φηαλ απαηηείηαη πηήζε κηθξήο δηάξθεηαο ζε πνιχ κεγάια χςε (έσο m) ψζηε λα κελ απαηηεζεί θαηαλάισζε ηεξάζηηαο πνζφηεηαο πξνσζεηηθήο χιεο, φπσο ζηνπο ππξαχινπο. ρήκα 15 Ππξαπινζηξόβηινο 3.4 ύγθξηζε κεηαμύ ησλ εηδώλ θαη ησλ ηύπσλ ησλ θηλεηήξσλ ην ζεκείν απηφ, αο ζπλνςίζνπκε ηα πιενλεθηήκαηα θαη ηα κεηνλεθηήκαηα πνπ ζπγθεληξψλνπλ νη θηλεηήξεο κε ηνπο νπνίνπο αζρνιεζήθακε παξαπάλσ. Α) Παιηλδξνκηθνί θηλεηήξεο θαη θηλεηήξεο αεξηώζεζεο ηηο αεξνπνξηθέο εθαξκνγέο, ν ηχπνο ηνπ θηλεηήξα αεξηψζεζεο πνπ έρεη επηθξαηήζεη είλαη ν αεξηνζηξφβηινο. Ο ηειεπηαίνο έρεη πεξηνξίζεη, επίζεο, εδψ θαη θάπνηεο δεθαεηίεο, ηε ρξήζε ηνπ παιηλδξνκηθνχ θηλεηήξα ζηα αεξνζθάθε. Ωο βαζηθά πιενλεθηήκαηα ηνπ αεξηνζηξφβηινπ θηλεηήξα, έλαληη ηνπ παιηλδξνκηθνχ ζεσξνχληαη:

34 30 ν κηθξφηεξνο φγθνο θαη ην κηθξφηεξν βάξνο ηνπ, ε πεξηζηξνθηθή ιεηηνπξγία ηνπ, πνπ κεηψλεη ηηο απψιεηεο απφ ηξηβέο θαη ηελ πηζαλφηεηα εκθάληζεο θξαδαζκψλ, ε απινχζηεξε θαηαζθεπή θαη νη πην εχθνιεο δηαδηθαζίεο ζπληήξεζεο θαη ειέγρσλ, θαη ε δπλαηφηεηα επίηεπμεο δηερεηηθψλ θαη ππεξερεηηθψλ πηήζεσλ. Αλ θάπνηνο εμεηάζεη κε θαζαξά ιεηηνπξγηθά θξηηήξηα ηα είδε απηά ησλ αεξνπνξηθψλ θηλεηήξσλ, ζα θάλεη ηελ πνιχ ζεκαληηθή παξαηήξεζε φηη νη αεξηνζηξφβηινη θηλεηήξεο επηηπγράλνπλ πνιχ κεγαιχηεξνπο ιφγνπο παξαγφκελεο ψζεο αλά κνλάδα βάξνπο απφ ηνπο παιηλδξνκηθνχο (8 θνξέο κεγαιχηεξνο ιφγνο γηα ηνλ ζηξνβηιναληηδξαζηήξα θαη 5 θνξέο γηα ηνλ ειηθνζηξφβηιν). Δπίζεο, φπσο είδακε θαη ζηα νηθεία θεθάιαηα, απφ ηελ ηαρχηεηα ησλ 800km/h θαη άλσ, ε απφδνζε ησλ ειηθνθφξσλ αεξνζθαθψλ κε παιηλδξνκηθφ θηλεηήξα είλαη νπζηαζηηθά κεδεληθή (ιφγσ ηεο αδπλακίαο ηνπ έιηθα λα επηηχρεη ηθαλνπνηεηηθή ψζε γηα ηελ πηήζε), νπφηε θαη επηβάιιεηαη ε ρξήζε ζηξνβηιναληηδξαζηήξα ή ζηξνβηιναλεκηζηήξα. Ωο κεηνλεθηήκαηα ησλ αεξηνζηξφβηισλ θηλεηήξσλ ζεσξνχληαη ε απμεκέλε εηδηθή θαηαλάισζε θαπζίκνπ ζε ζρέζε κε ηνπο παιηλδξνκηθνχο θηλεηήξεο. Βέβαηα, ε ιεηηνπξγία ησλ ζηξνβηινειηθνθφξσλ θηλεηήξσλ, κε ηηο αξθεηά κεησκέλεο ηηκέο εηδηθήο θαηαλάισζεο, έρεη επηθέξεη θάπνηα ηζνξξνπία ζην δήηεκα απηφ. Δπίζεο, νη αεξηνζηξφβηινη θηλεηήξεο παξνπζηάδνπλ κεγάιν θφζηνο θαηαζθεπήο, ελψ απμεκέλνο ζεσξείηαη θαη ν θίλδπλνο ηεο αλεπαλφξζσηεο δεκίαο ζε δσηηθά κέξε ηνπο ιφγσ αλαξξφθεζεο μέλσλ ζσκάησλ (Foreign Object Damage, FOD) θαηά ηε ιεηηνπξγία ηνπο. Β) ύγθξηζε αεξηνζηξόβηισλ κε αζόδπινπο θαη ππξαύινπο Ο αεξηνζηξφβηινο, γεληθά, παξνπζηάδεη θαιχηεξε απφδνζε θαη ηθαλνπνηεηηθά ιεηηνπξγηθά ραξαθηεξηζηηθά ζε ζρέζε κε ηνλ αζφδπιν θαη ηνλ πχξαπιν, ζηελ πεξηνρή ησλ ζεκεξηλψλ ηαρπηήησλ πηήζεο. Δηδηθφηεξα, ν αζφδπινο ζε ηαρχηεηεο έσο 2,6 Mach πεξίπνπ, παξνπζηάδεη ρεηξφηεξε απφδνζε απφ ηνλ αεξηνζηξφβηιν. Δπίζεο, δελ είλαη ζε ζέζε λα εθθηλήζεη απφ κεδεληθή ηαρχηεηα, αιιά ρξεηάδεηαη ηε ζπλδξνκή άιινπ κέζνπ. Βέβαηα, παξνπζηάδεη ην πιενλέθηεκα ηεο απιφηεηαο ζηελ θαηαζθεπή θαη ηνπ κηθξνχ βάξνπο αλά κνλάδα παξαγφκελεο ψζεο. Ο πχξαπινο παξέρεη κεγάιε πνζφηεηα ψζεο αλά κνλάδα βάξνπο. Παξνπζηάδεη, φκσο, φπσο θαη ν αζφδπινο, ρακειφηεξε απφδνζε απφ ηνλ αεξηνζηξφβηιν. Δπηπξφζζεηα, ε εγθαηάζηαζε απνζήθεπζεο νμεηδσηηθνχ κέζνπ πξνζδίδεη φγθν θαη βάξνο ζηνλ θηλεηήξα. Έλα αθφκε κεηνλέθηεκά ηνπ είλαη ε αδπλακία κεηαβνιήο ηεο ψζεο θαηά ηε δηάξθεηα ηεο πηήζεο. Γηα ηνπο ιφγνπο απηνχο, ε ρξήζε ηνπ πεξηνξίδεηαη ζηηο πεξηπηψζεηο φπνπ απαηηείηαη ζπκπιεξσκαηηθή ψζε γηα ζχληνκν ρξνληθφ δηάζηεκα. Απνηειεί, φκσο, ην κνλαδηθφ θηλεηήξα πνπ κπνξεί λα ρξεζηκνπνηεζεί γηα ηελ πξφσζε βιεκάησλ θαη αέξν-νρεκάησλ έμσ απφ ηελ αηκφζθαηξα. 3.5 Υξήζεηο ησλ θηλεηήξσλ αεξηώζεζεο Η ζεακαηηθή εμέιημε ησλ θηλεηήξσλ αεξηψζεζεο κεηά ην 2ν παγθφζκην πφιεκν, έρεη επηβάιιεη ηε ρξήζε ηνπο ζρεδφλ ζε φινπο ηνπο ηνκείο ησλ αεξνπνξηθψλ πηήζεσλ. ηηο θαζεκεξηλέο εθαξκνγέο, νη αεξηνζηξφβηινη έρνπλ ηε κεγαιχηεξε ρξήζε. πσο είδακε θαη ζηα πξνεγνχκελα θεθάιαηα, θάζε ηχπνο ηνπο ζπγθεληξψλεη

35 31 νξηζκέλα ιεηηνπξγηθά ραξαθηεξηζηηθά πνπ ηνλ θαζηζηνχλ θαηάιιειν γηα ηε ρξήζε ζπγθεθξηκέλσλ ηχπσλ αεξνζθαθψλ. Οη ειηθνζηξφβηινη ζπλδπάδνπλ κηθξφ βάξνο θαη πςειή απφδνζε, επηηπγράλνληαο πνιχ θαιή εηδηθή θαηαλάισζε θαπζίκνπ. Υξεζηκνπνηνχληαη γηα ηελ θίλεζε κεηαθνξηθψλ αεξνζθαθψλ, κέζεο θαη κεγάιεο εκβέιεηαο, ζε πςειέο ππνερεηηθέο ηαρχηεηεο. Σν αλψηαην φξην ηεο ηαρχηεηάο ηνπο θαζνξίδεηαη απφ ηελ απφδνζε ηνπ έιηθα. Οη ζηξνβηιναληηδξαζηήξεο θαη νη ζηξνβηιναλεκηζηήξεο ρξεζηκνπνηνχληαη ζηα αεξνζθάθε πνπ απαηηνχλ δηερεηηθέο θαη ππεξερεηηθέο ηαρχηεηεο. ε κηθξφηεξεο ηαρχηεηεο ρξεζηκνπνηνχληαη ζηξνβηιναλεκηζηήξεο νη νπνίνη παξνπζηάδνπλ ηα πιενλεθηήκαηα ησλ ειηθνζηξνβίισλ ρσξίο λα πεξηνξίδνληαη ιεηηνπξγηθά απφ ην ζρεδηαζκφ ηνπ έιηθα. Πνιχ δηαδεδνκέλε, επίζεο, είλαη ε ρξήζε αεξηνζηξνβίισλ γηα ηελ θίλεζε ειηθνπηέξσλ. Απαηηείηαη, βέβαηα, έλα πνιχπινθν ζχζηεκα κεηάδνζεο ηεο θίλεζεο θαη ππνπνιιαπιαζηαζκνχ ησλ ζηξνθψλ ηνπ θηλεηήξα γηα ηελ θαλνληθή ιεηηνπξγία ηνπ έιηθα. Μία άιιε ζπλήζεο ρξήζε ησλ αεξηνζηξνβίισλ είλαη σο βνεζεηηθή πεγή ελέξγεηαο (APU), θαηά ηελ παξακνλή ηνπ αεξνζθάθνπο ζην έδαθνο, ή ζε πεξίπησζε αλάγθεο. Υξεζηκνπνηνχλ θαχζηκν απφ ηηο δεμακελέο ηνπ αεξνζθάθνπο θαη παξέρνπλ ελέξγεηα γηα ην ζχζηεκα θιηκαηηζκνχ θαη, γεληθά, ειεθηξηθή ελέξγεηα γηα νπνηαδήπνηε ρξήζε. Σέινο, αεξηνζηξφβηινη αλχςσζεο ρξεζηκνπνηνχληαη ζηα αεξνζθάθε θάζεηεο απνγείσζεο θαη πξνζγείσζεο. 3.6 ρεδίαζε, θαηαζθεπή, πιηθά θαηαζθεπήο Η ζρεδίαζε κειέηε θαη θαηαζθεπή ελφο θηλεηήξα αεξηψζεζεο είλαη ρξνλνβφξα. Με ηελ πξνζζήθε ηεο θαηαζθεπήο θαη ηεο δνθηκήο ηνπ πξφηππνπ θηλεηήξα, ν ζπλνιηθφο ρξφλνο αλάπηπμεο ηνπ σο πξντφλ κπνξεί λα θηάζεη ηα δέθα ρξφληα. Αο ιεθζεί, επίζεο, ππφςε φηη αθφκε θαη κεηά ηε έλαξμε ηεο ιεηηνπξγίαο ηνπ λένπ θηλεηήξα ζην αεξνζθάθνο, νη επηδφζεηο θαη, γεληθά, ε ιεηηνπξγία ηνπ παξαθνινπζνχληαη. Με ηνλ ηξφπν απηφλ, εμαζθαιίδεηαη ν εληνπηζκφο θαη ε βειηίσζε πηζαλψλ αδχλαησλ ιεηηνπξγηθψλ ραξαθηεξηζηηθψλ. ε απηήλ ηε δηαδηθαζία, πνιχ ζεκαληηθφ ξφιν παίδεη ην γεγνλφο φηη ε ζρεδίαζε ηνπ λένπ θηλεηήξα έρεη βαζηζηεί ζε πνιχ κεγάιν βαζκφ ζε πξνγελέζηεξν θηλεηήξα (ίδηα νηθνγέλεηα θηλεηήξσλ, φπσο ζπλεζίδεηαη λα ιέγεηαη). Οη θηλεηήξεο ηεο ίδηαο νηθνγέλεηαο έρνπλ ηελ ίδηα βαζηθή ζρεδίαζε, νπφηε θαη νη ηερληθνί ππεχζπλνη γλσξίδνπλ ζε πνηνπο ιεηηνπξγηθνχο παξάγνληεο πξέπεη λα δψζνπλ ηδηαίηεξε πξνζνρή θαηά ην αξρηθφ ζηάδην ιεηηνπξγίαο ηνπ θηλεηήξα σο έηνηκνπ πξντφληνο. Καηά ηε δηάξθεηα ηεο αλάπηπμεο ηνπ θηλεηήξα αεξηψζεζεο ζπλαληψληαη ηερληθά ζέκαηα αεξνδπλακηθήο, ζεξκνδπλακηθήο θαη γεληθήο κεραλνινγηθήο θχζεσο. Μεξηθά απφ απηά είλαη: νη ζπλζήθεο ξνήο ηνπ αέξα θαη ησλ θαπζαεξίσλ θαηά ηελ πηήζε, νη πςεινί βαζκνί ζπκπίεζεο ζηηο βαζκίδεο ησλ ζπκπηεζηψλ, νη πςειέο ζεξκνθξαζίεο πνπ επηθέξνπλ απαηηήζεηο βέιηηζησλ κεζφδσλ απαγσγήο ζεξκφηεηαο θαη επηινγήο θαηάιιεισλ πιηθψλ θαηαζθεπήο, θαηαπνλήζεηο ησλ κεξψλ ηνπ θηλεηήξα απφ αεξνδπλακηθέο θαηθπγνθεληξηθέο δπλάκεηο, πςειέο ηαρχηεηεο πεξηζηξνθήο θαη ηαρχηεηεο ξνήο αεξίσλ πνπ απαηηνχλ βέιηηζηεο θαηαζθεπαζηηθέο αλνρέο, πςειφο βαζκφο αμηνπηζηίαο ησλ επηκέξνπο ηκεκάησλ ηνπ θηλεηήξα.

36 32 Κάζε έλα απφ ηα ηκήκαηα ηνπ θηλεηήξα ειέγρεηαη, κεηά ηελ θαηαζθεπή ηνπ, μερσξηζηά θαη, ζηε ζπλέρεηα, σο κέξνο ηνπ θηλεηήξα. Οη δνθηκέο επί ηνπ εδάθνπο πξαγκαηνπνηνχληαη ζε δνθηκαζηήξηα (test cells). Απηά δηαζέηνπλ ηνλ απαξαίηεην εμνπιηζκφ γηα ηε ιεηηνπξγία ηνπ θηλεηήξα ζε ζπλζήθεο φκνηεο κε απηέο πνπ επηθξαηνχλ θαηά ηε δηάξθεηα ηεο πηήζεο ελφο αεξνζθάθνπο. Δθεί, πξαγκαηνπνηνχληαη νη κεηξήζεηο φισλ ησλ ιεηηνπξγηθψλ κεγεζψλ πνπ θξίλνληαη απαξαίηεηα γηα ηελ θαιή ιεηηνπξγία ηνπ θηλεηήξα ζην αεξνζθάθνο. Η δνθηκή ηνπ θηλεηήξα επί ηνπ αεξνζθάθνπο αθνινπζεί ηνλ επηηπρή έιεγρν ζην δνθηκαζηήξην. ε θάζε δνθηκή θαηαγξάθνληαη φια ηα ιεηηνπξγηθά ραξαθηεξηζηηθά θαη νη ηπρφλ παξαηεξήζεηο, ζε εηδηθφ βηβιίν γηα θάζε έλαλ θηλεηήξα μερσξηζηά. Γηα ηελ επίηεπμε βέιηηζηεο απφδνζεο ελφο θηλεηήξα αεξηψζεζεο θάησ απφ ηηο ηδηαίηεξεο ζπλζήθεο ιεηηνπξγίαο ηνπ παξνπζηάζηεθε ε αλάγθε ρξεζηκνπνίεζεο πιηθψλ ηδηαίηεξα αλζεθηηθψλ ζε απηέο. Σα πιηθά απηά απαηηείηαη λα έρνπλ πςειή αληνρή ζηηο πςειέο ζεξκνθξαζίεο ιεηηνπξγίαο, λα έρνπλ πςειφ ιφγν αληνρήο πξνο βάξνο θαη λα επηδεηθλχνπλ ηδηαίηεξε αληνρή ζηελ νμείδσζε θαη ηα δηάθνξα είδε δηάβξσζεο. Γηα ην ιφγν απηφ έρνπλ αλαπηπρζεί κία ζεηξά απφ ράιπβεο νη νπνίνη ππφθεηληαη ζε ζπγθεθξηκέλεο δηεξγαζίεο ψζηε λα βειηηψλνληαη θάπνηα ραξαθηεξηζηηθά ηνπο. Δπίζεο, έρνπλ δεκηνπξγεζεί θξάκαηα ραιχβσλ κε ζπγθεθξηκέλα ζηνηρεία ηα νπνία πξνζδίδνπλ ζην ράιπβα ηηο ηδηφηεηεο εθείλεο πνπ απαηηνχληαη γηα ηε βέιηηζηε κεραληθή ζπκπεξηθνξά ηνπο θαηά ηε ιεηηνπξγία ελφο θηλεηήξα αεξηψζεζεο. Σα ζηνηρεία απηά είλαη ν ραιθφο, ην ρξψκην, ην ληθέιην, ην θνβάιηην, ην καγλήζην, ην κνιπβδέλην θαη ην βνιθξάκην. Αθφκε, ρξεζηκνπνηνχληαη γηα ηνλ ίδην ιφγν θαη κε ζηδεξνχρα πιηθά, ζε αληηθαηάζηαζε ησλ παξαπάλσ θξακάησλ. Απηά είλαη ηδηαίηεξα ειαθξά θαη νηθνλνκηθά. Σέηνηα είλαη ην αινπκίλην θαη δηάθνξα ζχλζεηα πιηθά. Οη ζπλερψο βειηησκέλεο ηερληθέο ζρεδίαζεο θαη θαηαζθεπήο ησλ θηλεηήξσλ αεξηψζεζεο, θαζψο θαη ε ρξήζε φιν θαη πην αλζεθηηθψλ πιηθψλ ζε απηνχο, δηεπξχλεη ηηο πξννπηηθέο ηεο ρξήζεο ηνπο. Οη πξνζπάζεηεο εζηηάδνληαη ζε ηνκείο φπσο: ε βειηίσζε ηεο εηδηθήο θαηαλάισζεο θαπζίκνπ θαη ηνπ ιφγνπ παξαγφκελεο ψζεο πξνο βάξνο, ε αχμεζε ηεο παξαγφκελεο ψζεο, ηνπ ιφγνπ ζπκπίεζεο θαη ηεο ζεξκνθξαζίαο εμφδνπ ησλ θαπζαεξίσλ απφ ην ζάιακν θαχζεο (κε παξάιιειε ρξήζε πην αλζεθηηθψλ πιηθψλ θαηαζθεπήο ηνπ ζαιάκνπ θαχζεο θαη ηνπ ζηξνβίινπ), ε κείσζε ηεο ζηάζκεο ζνξχβνπ ιεηηνπξγίαο θαη ησλ εθπνκπψλ θαπζαεξίσλ ζηελ αηκφζθαηξα. 3.7 Κύθινο ιεηηνπξγίαο αεξηνζηξνβίισλ Γεληθά Ο αεξηνζηξφβηινο θηλεηήξαο παξνπζηάδεη ιεηηνπξγηθέο νκνηφηεηεο κε ηνλ εκβνινθφξν. πσο είδακε θαη παξαπάλσ, θαη νη δχν ηχπνη θηλεηήξσλ ζηεξίδνπλ ηε ιεηηνπξγία ηνπο ζηελ επηηάρπλζε πξνο ηα πίζσ κίαο κάδαο αέξα. Ο έιηθαο ηνπ εκβνινθφξνπ θηλεηήξα πξνζδίδεη κία κηθξή επηηάρπλζε ζε κία κεγάιε κάδα αέξα. Αληίζεηα, ν αεξηνζηξφβηινο θηλεηήξαο πξνζδίδεη κεγάιε επηηάρπλζε ζε κία κηθξή κάδα αέξα. Η θίλεζε ηνπ αεξνζθάθνπο κε ηε ρξήζε εκβνινθφξνπ θηλεηήξα επηηπγράλεηαη απφ ηε κεηαηξνπή ηεο ζεξκηθήο ελέξγεηαο ησλ θαπζαεξίσλ ζε κεραληθή ελέξγεηα πνπ ρξεζηκνπνηείηαη γηα ηελ πεξηζηξνθή ηνπ έιηθα. Απφ ηελ άιιε πιεπξά, ν αεξηνζηξφβηινο θηλεηήξαο παξάγεη ηελ πξνσζεηηθή δχλακε θαη ηε

37 33 ρξεζηκνπνηεί θαηεπζείαλ. Οη θάζεηο ιεηηνπξγίαο είλαη νη ίδηεο: εηζαγσγή, ζπκπίεζε, θαχζε, εθηφλσζε εμαγσγή, φπσο θαίλεηαη ζην ζρήκα 16. ρήκα 16 ύγθξηζε θάζεσλ ιεηηνπξγίαο αεξηνζηξόβηινπ θαη εκβνινθόξνπ θηλεηήξα Η ζεκαληηθή δηαθνξά είλαη φηη ζηνλ εκβνινθφξν θηλεηήξα νη θάζεηο πξαγκαηνπνηνχληαη δηαδνρηθά, ε κία κεηά ηελ άιιε, επεηδή ην έκβνιν ζπκκεηέρεη ζε φιεο. Αληίζεηα, ζηνλ αεξηνζηξφβηιν, νη ίδηεο θάζεηο ιεηηνπξγίαο πξαγκαηνπνηνχληαη ηαπηφρξνλα θαη ζπλερψο, απφ έλα εμάξηεκα απνθιεηζηηθά ε θάζε κία. Με ηνλ ηξφπν απηφλ, ν αεξηνζηξφβηινο επηηπγράλεη νκαιή ιεηηνπξγία θαη ζπλερή παξαγσγή ηζρχνο. Θεσξεηηθόο θύθινο ιεηηνπξγίαο Ο θχθινο ιεηηνπξγίαο ηνπ αεξηνζηξφβηινπ θηλεηήξα ζηεξίδεηαη ζην ζεξκνδπλακηθφ θχθιν ηνπ Μπξάηηνλ (Brayton). Η αλάιπζε ησλ δηεξγαζηψλ ηνπ θχθινπ ζηεξίδεηαη ζηνλ 1ν θαη 2ν λφκν ηεο ζεξκνδπλακηθήο. Οη ππνζέζεηο πάλσ ζηηο νπνίεο ζηεξίδεηαη ε ιεηηνπξγία ηνπ ηδαληθνχ θχθινπ είλαη νη εμήο: Οη δηαδηθαζίεο ζπκπίεζεο θαη εθηφλσζεο είλαη αληηζηξεπηέο θαη αδηαβαηηθέο, δειαδή ηζεληξνπηθέο. Η κεηαβνιή ηεο θηλεηηθήο ελέξγεηαο ηνπ εξγαδφκελνπ κέζνπ κεηαμχ εηζφδνπ θαη εμφδνπ απφ θάζε ζπληζηψζα ηνπ θχθινπ είλαη ακειεηέα. ε θαλέλα ζεκείν ηνπ θχθινπ δελ εκθαλίδνληαη απψιεηεο πίεζεο. Σν εξγαδφκελν κέζν είλαη ηδαληθφ αέξην θαη δηαηεξεί ηελ ίδηα ζχζηαζε εληφο ηνπ θχθινπ. Γελ ππάξρνπλ ελεξγεηαθέο απψιεηεο ιφγσ ηξηβψλ ζηα κεραληθά κέξε ηνπ ζπγθξνηήκαηνο. Ο θχθινο απηφο είλαη παξφκνηνο, ζε ζεσξεηηθφ επίπεδν, κε ηνλ θχθιν ιεηηνπξγίαο ηνπ ηεηξάρξνλνπ εκβνινθφξνπ βελδηλνθηλεηήξα. Έρνληαο δεδνκέλε ηε ζπγθξφηεζε ηνπ αεξηνζηξφβηινπ, απφ 1) ηελ εηζαγσγή, 2) ην ζπκπηεζηή, 3) ην ζάιακν θαχζεο, 4) ην ζηξφβηιν θαη 5) ην αθξνθχζην εμαγσγήο θαπζαεξίσλ (ζρήκα 17), αο εμεηάζνπκε κε πεξηζζφηεξε ιεπηνκέξεηα ηηο θάζεηο ηνπ ζεσξεηηθνχ θχθινπ ιεηηνπξγίαο ηνπ (φπσο θαίλνληαη ζην ζρήκα 18).

38 34 ρήκα 17 Σα κέξε ηνπ αεξηνζηξόβηινπ θηλεηήξα ρήκα 18 Σν δηάγξακκα ηνπ θύθινπ Μπξάηηνλ ζε ζπληεηαγκέλεο T-S θαη P-Y 1-2 Αδηαβαηηθή ζπκπίεζε. Ο αέξαο εηζάγεηαη κέζσ ηεο εηζαγσγήο ζηνλ θηλεηήξα. Αλαξξνθάηαη απφ ην ζπκπηεζηή, ν νπνίνο απμάλεη ηε ζηαηηθή ηνπ πίεζε. Παξάιιεια, παξαηεξείηαη αχμεζε ηεο ζεξκνθξαζίαο θαη πηψζε ηνπ φγθνπ ηνπ. 2-3 Ιζνβαξήο θαχζε. Η κεηαβνιή απηή παξηζηάλεη ηηο αιιαγέο πνπ πξαγκαηνπνηνχληαη θαηά ηελ θαχζε ηνπ κείγκαηνο αέξα θαπζίκνπ ζην ζάιακν θαχζεο ππφ ζηαζεξή πίεζε. Η αχμεζε ηεο ζεξκνθξαζίαο επηθέξεη κείσζε ηεο ππθλφηεηαο κε απνηέιεζκα ηελ αχμεζε ηεο ηαρχηεηαο ησλ θαπζαεξίσλ, θαζψο ε δηαηνκή ηνπ θηλεηήξα ζε απηφ ην ζεκείν δελ παξνπζηάδεη νπζηαζηηθή κεηαβνιή. 3-4 Αδηαβαηηθή εθηφλσζε. Σα θαπζαέξηα εμέξρνληαη απφ ην ζάιακν θαχζεο. Πεξλνχλ απφ ηα πηεξχγηα ηνπ ζηξνβίινπ. Η ζηαηηθή πίεζε θαη ε ζεξκνθξαζία ηνπο κεηψλεηαη ελψ ν φγθνο ηνπο ζπλερίδεη λα απμάλεηαη. Ο ζηξφβηινο πεξηζηξέθεηαη θαη παξέρεη θίλεζε ζην ζπκπηεζηή, κέζσ ηνπ θνηλνχ ηνπο άμνλα. Έηζη, κέξνο ηεο ηζρχνο ησλ θαπζαεξίσλ δηαηίζεηαη γηα ηε δηεξγαζία ηεο ζπκπίεζεο. 4-5 Αδηαβαηηθή εθηφλσζε. ηε ζπλέρεηα, κεηά ην ζηξφβηιν, παξνπζηάδεηαη κηθξή αληίζηαζε ζηε ξνή ησλ θαπζαεξίσλ. Απηά εθηνλψλνληαη ζην αθξνθχζην εμαγσγήο, φπνπ παξαηεξείηαη κεγάιε αχμεζε ηεο ηαρχηεηάο ηνπο κε παξάιιειε κείσζε ηεο πίεζεο θαη ηεο ζεξκνθξαζίαο ηνπο. 4-1 Ιζνβαξήο απνβνιή ζεξκφηεηαο. Η απνβνιή ηεο ζεξκφηεηαο ησλ θαπζαεξίσλ πξαγκαηνπνηείηαη ζηελ αηκφζθαηξα. Παξαηεξνχκε, ινηπφλ, φηη βαζηθή δηαθνξά κεηαμχ ηνπ αεξηνζηξφβηινπ θαη ηνπ εκβνινθφξνπ θηλεηήξα είλαη φηη ζηνλ πξψην, ε θαχζε πξαγκαηνπνηείηαη ππφ ζηαζεξή (ή ζρεδφλ ζηαζεξή) πίεζε. Αληίζεηα, ζηνλ ηεηξάρξνλν εκβνινθφξν βελδηλνθηλεηήξα ε δηεξγαζία ηεο θαχζεο είλαη ηζφρσξε θαη νη πνιχ πςειέο πηέζεηο πνπ αλαπηχζζνληαη, βνεζνχλ ζηελ επίηεπμε κεγάιεο πνζφηεηαο έξγνπ απφ ζπγθεθξηκέλε

39 35 πνζφηεηα θαπζίκνπ. Απηφ έρεη σο απνηέιεζκα ηελ πςειή ζεξκηθή απφδνζε ηνπ εκβνινθφξνπ θηλεηήξα. Οη πηέζεηο ιεηηνπξγίαο ηνπ αεξηνζηξφβηινπ είλαη ζρεηηθά ρακειέο νπφηε θαηαζθεπάδνληαη ζάιακνη θαχζεο ρακεινχ βάξνπο θαη ρξεζηκνπνηνχληαη θαχζηκα κε ρακειφ βαζκφ νθηαλίσλ. κσο, ε ζεξκηθή απφδνζε ηνπ αεξηνζηξφβηινπ πεξηνξίδεηαη απφ ηελ ηθαλφηεηα ηνπ ζπκπηεζηή λα αλαπηχμεη πςειφ ιφγν ζπκπίεζεο ρσξίο παξάιιειε ππεξβνιηθή αχμεζε ηεο ζεξκνθξαζίαο ηνπ αέξα. Η επηθάλεηα πνπ ζρεκαηίδεηαη απφ ηνλ θχθιν ηνπ δηαγξάκκαηνο ( , ζρήκα 18) παξηζηάλεη ην σθέιηκν έξγν πνπ παξάγεηαη απφ ηνλ αεξηνζηξφβηιν θηλεηήξα. Η νπνηαδήπνηε αχμεζε ηεο επηθάλεηαο απηήο ππνδειψλεη θαη ηε δηαζεζηκφηεηα κεγαιχηεξνπ πνζνχ ελέξγεηαο πξνο παξαγσγή έξγνπ, θαη ζπλαθφινπζα ψζεο. Οη πςειέο ζεξκνθξαζίεο πνπ αλαπηχζζνληαη θαηά ηε ιεηηνπξγία ηνπ αεξηζηξφβηινπ απαηηνχλ ηε ρξήζε εηδηθψλ πιηθψλ θαηαζθεπήο ζην ζεξκφ ηκήκα ηνπ θηλεηήξα. πγθξίλνληαο ηνπο θχθινπο ιεηηνπξγίαο ηνπ αεξνπνξηθνχ αεξηνζηξφβηινπ θαη ηνπ αεξηνζηξφβηινπ αμνληθήο ηζρχνο παξαηεξνχκε φηη, ζηνλ πξψην, έλα κέξνο ή ην ζχλνιν ηεο απνδηδφκελεο ηζρχνο παξάγεηαη σο απνηέιεζκα εθηφλσζεο ζε αθξνθχζην πξφσζεο (ζρήκα 18, γξακκή 3-4 δηάγξακκα T-S). Δπίζεο, ζηνλ ππνινγηζκφ ηεο απφδνζεο ηνπ αεξνπνξηθνχ αεξηνζηξφβηινπ πξέπεη λα ιεθζνχλ ππφςε ηα απνηειέζκαηα ηεο ηαρχηεηαο ηνπ αεξνζθάθνπο θαζψο θαη ην χςνο πηήζεο. 3.8 Κξηηήξηα ιεηηνπξγηθήο απόδνζεο Θεσξψληαο φηη ε πνζφηεηα ηνπ θαπζίκνπ ζηε ζχλζεζε ησλ θαπζαεξίσλ είλαη ακειεηέα θαη ζπκβνιίδνληαο σο: m ηε παξνρή ηεο κάδαο αέξα, V a ηελ ηαρχηεηα ηνπ αεξνζθάθνπο, V j ηελ ηαρχηεηα απφξξηςεο ησλ θαπζαεξίσλ ζηελ αηκφζθαηξα θαη F ηελ παξαγφκελε (θαζαξή) ψζε ηφηε γηα ηελ ηειεπηαία ηζρχεη: F = (Γm/Γt) (V j -V a ) (2-1) ηελ πεξίπησζε φπνπ ε πίεζε ησλ θαπζαεξίσλ (P j ) θαηά ηελ έμνδφ ηνπο απφ ην αθξνθχζην εμαγσγήο είλαη κεγαιχηεξε απφ ηελ πίεζε ηνπ ξεχκαηνο αέξα ζηελ εηζαγσγή (P a ), ηφηε ζα ππάξμεη επηπξφζζεηε ψζε πίεζεο ζηελ επηθάλεηα εμφδνπ ησλ θαπζαεξίσλ Α j ). Η νιηθή ψζε, ινηπφλ, ζα είλαη ίζε κε ην άζξνηζκα ηεο ψζεο νξκήο θαη ηεο ψζεο πίεζεο: F = (Γm/Γt) (V j -V a ) + Α j (P j - P a ) (2-2) ηε ζπλέρεηα, ζα ζεσξήζνπκε φηη ε εθηφλσζε ησλ θαπζαεξίσλ είλαη ηέιεηα (Pj= Pa), νπφηε θαη ζα ηζρχεη κφλν ε εμίζσζε (2-1). Απφ απηή θαίλεηαη φηη ε απαηηνχκελε ψζε παξέρεηαη απφ έλαλ θηλεηήξα ν νπνίνο ζα ιεηηνπξγεί κε πςειή ηαρχηεηα απφξξηςεο θαπζαεξίσλ θαη ρακειή παξνρή αέξα ή ην αληίζεην. Η απφδνζε ψζεο (ή πξφσζεο) np νξίδεηαη σο ν ιφγνο ηεο ηζρχνο ψζεο πξνο ην άζξνηζκα ηεο ηζρχνο ψζεο θαη ηεο κε ρξεζηκνπνηεζείζαο θηλεηηθήο ελέξγεηαο ησλ θαπζαεξίσλ: n p = FV a / 0.5(Γm/Γt)(V 2 j V 2 a) = 2V/ (V a + V j ) (2-3)

40 36 Η κέγηζηε απφδνζε ψζεο εμαζθαιίδεηαη ζηελ πεξίπησζε φπνπ νη δχν ηαρχηεηεο είλαη ίζεο, αλ θαη ηφηε ε παξαγφκελε ψζε ζα είλαη κεδεληθή. Γηα ην ιφγν απηφλ, νη δχν ηαρχηεηεο δελ πξέπεη λα ιακβάλνπλ ηηκέο πνιχ δηαθνξεηηθέο, κε ηελ ηαρχηεηα ησλ θαπζαεξίσλ πάληνηε κεγαιχηεξε. εκεηψζηε φηη ε απφδνζε ψζεο εθθξάδεη ην κέηξν ηεο απνηειεζκαηηθφηεηαο ηνπ αθξνθπζίνπ εμαγσγήο (πνπ ρξεζηκνπνηείηαη γηα ηελ πξφσζε ηνπ αεξνζθάθνπο) θαη δελ έρεη ζρέζε κε ηελ απφδνζε κεηαηξνπήο ελέξγεηαο n e. Απηή νξίδεηαη σο ν ιφγνο ηεο θηλεηηθήο ελέξγεηαο απφ ηε δηαθνξά ησλ ηαρπηήησλ θαπζαεξίσλ θαη αέξα εηζαγσγήο πξνο ην γηλφκελν ηεο παξνρήο θαπζίκνπ επί ηελ ζεξκνγφλν δχλακε ηνπ θαπζίκνπ. Η απφδνζε κεηαηξνπήο ελέξγεηαο είλαη κέηξν ηνπ ρξήζηκνπ έξγνπ πνπ παξάγεηαη απφ ηνλ θηλεηήξα γηα λα ππεξληθεζνχλ νη αληηζηάζεηο θαηά ηελ πηήζε. Η νιηθή απφδνζε n ν νξίδεηαη σο ν ιφγνο ηνπ ρξήζηκνπ έξγνπ πξνο ηελ ελέξγεηα πνπ εθιχεηαη απφ ην παξνρεηεπφκελν θαχζηκν. Ιζρχεη: n ν = n p n e (2-4) Απφ ηα παξαπάλσ ζπκπεξαίλεη θαλείο φηη ε νιηθή απφδνζε είλαη πνιχ ζηελά ζπλδεδεκέλε κε ηελ ηαρχηεηα ηνπ εηζεξρφκελνπ αέξα, δειαδή ηελ ηαρχηεηα πηήζεο ηνπ αεξνζθάθνπο. Η έλλνηα ηεο νιηθήο απφδνζεο κπνξεί λα ζπλδεζεί κε ηε γλσζηή καο εηδηθή θαηαλάισζε θαπζίκνπ s.f.c. (αλά κνλάδα ψζεο): n ν = V a / s.f.c. (2-5) Η παξαπάλσ ζρέζε ηζρχεη γηα δεδνκέλν θαχζηκν. 3.9 Πξαγκαηηθόο θύθινο ιεηηνπξγίαο Οη πξνυπνζέζεηο ιεηηνπξγίαο ελφο αεξηνζηξφβηινπ ψζεο (αιιά θαη ηζρχνο) ζχκθσλα κε ην ζεσξεηηθφ θχθιν ηνπ Μπξάηηνλ δελ κπνξνχλ λα εθπιεξσζνχλ. Οη ιφγνη είλαη νη αθφινπζνη: Σα παξειθφκελα ζπζηήκαηα ηνπ θηλεηήξα (αληιία ειαίνπ, αληιία θαπζίκνπ, γελλήηξηα ξεχκαηνο θ.ι.π.) ιακβάλνπλ γηα ηε ιεηηνπξγία ηνπο έλα πνζνζηφ απφ ηελ ελέξγεηα πνπ παξάγεηαη ζην ζηξφβηιν. Η ζπκπίεζε ηνπ εηζεξρφκελνπ ξεχκαηνο αέξα ζην ζπκπηεζηή θαζψο θαη ε εθηφλσζε ησλ θαπζαεξίσλ ζην ζηξφβηιν δελ απνηεινχλ αδηαβαηηθέο δηαδηθαζίεο. Τπάξρνπλ πάληα απψιεηεο ζεξκφηεηαο. Η δηαδηθαζία ηεο θαχζεο δελ είλαη ηζνβαξήο. Η πίεζε ειαηηψλεηαη ιφγσ ησλ αληηζηάζεσλ ζηε ξνή ησλ θαπζαεξίσλ ζην ζάιακν θαχζεο. Η ελέξγεηα πνπ ππνινγίδεηαη ζεσξεηηθά γηα ηελ θίλεζε ηνπ ζπκπηεζηή απφ ην ζηξφβηιν, είλαη κηθξφηεξε απφ απηήλ πνπ απαηηείηαη πξαγκαηηθά. Πξηλ παξνπζηάζνπκε ηε κνξθή ηνπ πξαγκαηηθνχ θχθινπ ιεηηνπξγίαο, αο εμεηάζνπκε ηηο κνξθέο απψιεηαο ελέξγεηαο πνπ αλαθέξακε παξαπάλσ. Απψιεηεο ζην ζπκπηεζηή: ε ελέξγεηα πνπ κεηαθέξεηαη απφ ην ζηξφβηιν ζην ζπκπηεζηή, δηακέζνπ ηνπ θνηλνχ ηνπο άμνλα, κεηαηξέπεηαη ζε κεγάιν κέξνο ηεο, ζε ζεξκφηεηα ιφγσ ηξηβψλ. Έηζη, ε ζεξκνθξαζία ηνπ ζπκπηεζκέλνπ αέξα - εκείν 2, είλαη αξθεηά κεγαιχηεξε απφ απηήλ πνπ ππνινγίδεηαη ζεσξεηηθά

41 37 εκείν 2 (ζρήκα 19). Η απψιεηα απηήο ηεο ελέξγεηαο ππνινγίδεηαη απφ ην βαζκφ απφδνζεο ζπκπίεζεο. Απηφο ηζνχηαη κε ην ιφγν ηνπ ζεσξεηηθνχ έξγνπ ζπκπίεζεο πξνο ην πξαγκαηηθφ έξγν ζπκπίεζεο. Οη ηηκέο πνπ ιακβάλεη ν ιφγνο απφδνζεο ζπκπίεζεο θπκαίλνληαη απφ 0.80 έσο ρήκα 19 Απώιεηεο ζπκπηεζηή ζην δηάγξακκα Μπξάηηνλ Απψιεηεο ζην ζάιακν θαχζεο: θαηά κήθνο ηνπ ζαιάκνπ θαχζεο παξνπζηάδεηαη πηψζε ηεο πίεζεο ησλ θαπζαεξίσλ ηεο ηάμεο ηνπ 10% (ζρήκα 20, γξακκή 2-3). Η πηψζε απηή νθείιεηαη ζηηο δηαηάμεηο πνπ ηνπνζεηνχληαη ζην ζάιακν θαχζεο ψζηε λα επηηχρνπλ ην βέιηηζην βαζκφ αλάκημεο ηνπ εηζεξρφκελνπ αέξα κε ην θαχζηκν. ρήκα 20 Οη απώιεηεο ζην ζάιακν θαύζεο όπσο θαίλνληαη ζην δηάγξακκα Μπξάηηνλ Απψιεηεο θαηά ηελ εθηφλσζε: ιφγσ ησλ ηξηβψλ πνπ αλαπηχζζνληαη θαηά ηελ εθηφλσζε ησλ θαπζαεξίσλ ζην ζηξφβηιν θαη ην αθξνθχζην εμαγσγήο, ην παξαγφκελν απφ απηά έξγν είλαη κηθξφηεξν απφ ην ζεσξεηηθφ. Η ζεξκνθξαζία κεηά ηελ εθηφλσζε - εκείν 4, ιακβάλεη κεγαιχηεξεο ηηκέο απφ ηε ζεσξεηηθή εκείν 4 (ζρήκα 21). Οη απψιεηεο θαηά ηελ εθηφλσζε ππνινγίδνληαη απφ ην βαζκφ απφδνζεο ηεο εθηφλσζεο. Απηφο ηζνχηαη κε ην ιφγν ηνπ πξαγκαηηθνχ έξγνπ εθηφλσζεο πξνο ην ζεσξεηηθφ. Μεραληθέο απψιεηεο: θαηά ηε κεηαθνξά ηεο ηζρχνο απφ ην ζηξφβηιν ζην ζπκπηεζηή αλαπηχζζνληαη ηξηβέο ζηα έδξαλα ηνπ θνηλνχ ηνπο άμνλα, νη νπνίεο απνηεινχλ πεξίπνπ ην 1% ηεο ζπλνιηθήο ηζρχνο πνπ κεηαθέξεηαη. Ο κεραληθφο βαζκφο απφδνζεο, ινηπφλ, πνπ θαζνξίδεηαη απφ απηέο, είλαη ηεο ηάμεο ηνπ 99%.

42 38 Σα δηαγξάκκαηα ηνπ πξαγκαηηθνχ θχθινπ ιεηηνπξγίαο παίξλνπλ ηε κνξθή πνπ θαίλεηαη ζην ζρήκα 22 (ηα ηνλνχκελα ζεκεία αληηζηνηρνχλ ζηε ζεσξεηηθή ιεηηνπξγία), αλ ζπλππνινγίζνπκε ηηο πξναλαθεξφκελεο απψιεηεο θαη ηηο αιιαγέο πνπ επηθέξνπλ ζην ζεσξεηηθφ θχθιν ιεηηνπξγίαο. ρήκα 21 Απώιεηεο θαηά ηελ εθηόλσζε ρήκα 22 Σν δηάγξακκα πξαγκαηηθήο ιεηηνπξγίαο ηνπ θύθινπ Μπξάηηνλ ζε ζπληεηαγκέλεο p-v θαη T-s Θα θιείζνπκε ηελ παξνπζίαζε ηνπ θχθινπ ιεηηνπξγίαο ηνπ αεξηνζηξφβηινπ θηλεηήξα κε κία ζπλνπηηθή πεξηγξαθή ηεο δηαδηθαζίαο πνπ ιακβάλεη ρψξα ζε πξαγκαηηθέο ζπλζήθεο. Αξρηθά, παξέρεηαη εμσηεξηθή ηζρχο θαη πξαγκαηνπνηείηαη ε εηζαγσγή ξεχκαηνο αέξα. Σν ξεχκα απηφ ζπκπηέδεηαη, πεξλψληαο απφ ην ζπκπηεζηή, θαη νδεγείηαη πξνο ην ζάιακν θαχζεο. Δθεί, εθρχλεηαη ην θαχζηκν απφ θαηάιιεινπο εγρπηήξεο ζε πςειή πίεζε. Γεκηνπξγείηαη ην θαχζηκν κείγκα θαη αλαθιέγεηαη, αξρηθά (θαηά ηελ εθθίλεζε) κέζσ ζπηλζήξα θαη ζηε ζπλέρεηα, ιφγσ ησλ πςειψλ ζεξκνθξαζηψλ πνπ επηθξαηνχλ εθεί. Η ζεξκνθξαζία ηεο θαχζεο αλέξρεηαη έσο ηνπο C. ηε ζπλέρεηα, φκσο, πεξίζζεηα αέξα αλακηγλχεηαη κε ηα θαπζαέξηα θαη ε ζεξκνθξαζία κεηψλεηαη ζηνπο C πεξίπνπ. Μεηά ηελ έμνδφ ηνπο απφ ην ζάιακν θαχζεο, ηα θαπζαέξηα ζπλαληνχλ ην ζηξφβηιν. Δθεί, απνδίδεηαη κέξνο ηεο ελέξγεηάο ηνπο γηα ηελ θίλεζε ηνπ ζπκπηεζηή (ή ην ζχλνιφ ηεο αλ πξφθεηηαη γηα ειηθνζηξφβηιν θηλεηήξα). ηε ζπλέρεηα, ηα θαπζαέξηα εθηνλψλνληαη θαη ζην αθξνθχζην εμαγσγήο, φπνπ ιακβάλνπλ ηαρχηεηεο ηεο ηάμεο ησλ mph. ην ζρήκα 23 παξνπζηάδνληαη ελδεηθηηθέο κεηαβνιέο ησλ πηέζεσλ, ηαρπηήησλ θαη ζεξκνθξαζηψλ πνπ ιακβάλνπλ ην ξεχκα ηνπ αέξα θαη ησλ θαπζαεξίσλ ζηηο δηάθνξεο θάζεηο ηεο ιεηηνπξγίαο ηνπ αεξηνζηξφβηινπ.

43 39 ρήκα 23 Δλδεηθηηθέο κεηαβνιέο πίεζεο, ηαρύηεηαο θαη ζεξκνθξαζίαο ζην εζσηεξηθό ηνπ αεξηνζηξόβηινπ θηλεηήξα Γεληθά, ζε έλαλ θνηλφ αεξηνζηξφβηιν εηζάγεηαη κία ιίβξα αέξα αλά δεπηεξφιεπην ψζηε λα παξαρζνχλ 50 ιίβξεο ψζεο. Γηα ηε ζπκπίεζε απηήο ηεο πνζφηεηαο αέξα απαηηείηαη ηζρχο 100 ΗΡ, πεξίπνπ. ηε ζπλέρεηα, ζα εμεηάζνπκε θάζε ηκήκα ελφο αεξηνζηξφβηινπ θηλεηήξα Δηζαγσγή αέξα Γεληθά Η εηζαγσγή ηνπ αέξα, πνπ πξαγκαηνπνηείηαη απφ εηδηθφ αεξαγσγφ εηζαγσγήο (air inlet duct), νπζηαζηηθά απνηειεί ηκήκα ηνπ αεξνζθάθνπο θαη φρη ηνπ θηλεηήξα. Καζψο, φκσο, ε παξνρή ηνπ αέξα είλαη πνιχ ζεκαληηθή γηα ηε ιεηηνπξγία ηνπ αεξηνζηξφβηινπ, ηα ζπζηήκαηα εηζαγσγήο ηνπ αέξα αλαιχνληαη καδί κε ηνπο θηλεηήξεο. θνπφο ηνπ αεξαγσγνχ είλαη λα θαηεπζχλεη ην ξεχκα ηνπ εηζεξρφκελνπ αέξα πξνο ην ζπκπηεζηή κε ηηο ιηγφηεξεο δπλαηέο απψιεηεο, ιφγσ ηξηβψλ θαη ζηξνβηιηζκψλ, θαη κε νκνηφκνξθε ξνή. Ο ζθνπφο απηφο πξέπεη λα επηηπγράλεηαη ζε φιεο ηηο ηαρχηεηεο θαη θαηαζηάζεηο πηήζεο. ην ηειεπηαίν ηκήκα ηνπ αεξαγσγνχ, αθξηβψο κπξνζηά απφ ην ζπκπηεζηή, ε ξνή πξέπεη λα επηβξαδπλζεί ψζηε λα απμεζεί ε ζηαηηθή ηεο πίεζε. Σν θαηλφκελν απηφ νλνκάδεηαη αλάθηεζε πίεζεο (ram recovery). Γηα ην ιφγν απηφ, ε δηαηνκή ηνπ αεξαγσγνχ απμάλεηαη θαηά κήθνο ηνπ ηκήκαηνο απηνχ. Σν ζρήκα θαη ε ζέζε ηνπ αεξαγσγνχ εηζαγσγήο εμαξηάηαη απφ ηνλ ηχπν ηνπ αεξνζθάθνπο (ζρήκα, αξηζκφο θηλεηήξα θ.ι.π.). ε νξηζκέλεο εηζαγσγέο ηνπνζεηνχληαη νδεγά πηεξχγηα (Inlet Guide Vanes - IGV) ψζηε λα νκαινπνηείηαη ε ξνή ηνπ εηζεξρφκελνπ ξεχκαηνο αέξα πξηλ ηελ είζνδφ ηνπ ζην ζπκπηεζηή. ε νξηζκέλεο πεξηπηψζεηο ρξεζηκνπνηνχληαη πηεξχγηα κεηαβιεηήο γεσκεηξίαο (Variable geometry Guide Vanes VGV).

44 40 Δίδε αεξαγσγώλ εηζαγσγήο ηελ πεξίπησζε αεξνζθαθψλ, ζπλήζσο κεηαθνξηθψλ, πνπ θέξνπλ ηνπο θηλεηήξεο θάησ απφ ηα πηεξχγηα ή ζηα πιεπξά ηεο αηξάθηνπ, ε εηζαγσγή ηνπ αέξα είλαη ηκήκα ηνπ θηλεηήξα (ζρήκα 24). ρήκα 24 Σν ηκήκα εηζαγσγήο αέξα ζεσξείηαη κέξνο ηνπ θηλεηήξα όηαλ απηόο ηνπνζεηείηαη ζηα πηεξύγηα ηνπ αεξνζθάθνπο ηα καρεηηθά αεξνζθάθε, ζπλήζσο ν θηλεηήξαο ηνπνζεηείηαη κέζα ζηελ άηξαθην, κε αλάινγε δηακφξθσζε ηνπ αεξαγσγνχ εηζαγσγήο (ζρήκα 25). Γεληθφηεξα, νη αεξαγσγνί εηζαγσγήο γηα ηνπο αεξηνζηξφβηινπο θηλεηήξεο δηαθξίλνληαη ζηηο αθφινπζεο θαηεγνξίεο: Αεξαγσγφο σο ηκήκα ηεο αηξάθηνπ ηνπ αεξνζθάθνπο, ζηνλ ίδην άμνλα κε ην θηλεηήξα (ζρήκα 25). ρήκα 25 Αεξαγσγόο εηζαγσγήο ζηελ άηξαθην ηνπ αεξνζθάθνπο Γηαηξεηή εηζαγσγή. Απνηειείηαη απφ δχν εηζαγσγέο ζηα πιεπξά ηεο αηξάθηνπ ή ζηηο ξίδεο ησλ πηεξχγσλ πνπ ελψλνληαη ζε θνηλή εηζαγσγή ζηελ πεξίπησζε κνλνθηλεηήξηνπ αεξνζθάθνπο (ζρήκα 26). ρήκα 26 Γηαηξεηή εηζαγσγή

45 41 Τπνερεηηθή εηζαγσγή. Υξεζηκνπνηείηαη ζε θηλεηήξεο πνπ θηλνχλ αεξνζθάθε πςειψλ ππνερεηηθψλ ηαρπηήησλ. Η δηάκεηξνο ηνπ αεξαγσγνχ απμάλεηαη θαζψο απμάλεηαη ην κήθνο ηνπ, δίλνληάο ηνπ ηε κνξθή δηαρχηε (ζρήκα 27). Η κνξθή απηή βνεζά ηνλ αεξαγσγφ λα ιεηηνπξγεί σο ζσιήλαο Βεληνχξη. Η ηαρχηεηα ηνπ αέξα κεηψλεηαη κε παξάιιειε αχμεζε ηεο πίεζεο. Γεληθά, ε ηαρχηεηα ηνπ αέξα αθξηβψο πξηλ ην ζπκπηεζηή ιακβάλεη ηηκέο 0,5 Mach πεξίπνπ. ρήκα 27 Τπνερεηηθή εηζαγσγή Τπεξερεηηθή εηζαγσγή. Ο αεξαγσγφο ζε απηήλ ηελ πεξίπησζε κπνξεί λα έρεη ηε κνξθή ζπγθιίλνληνο απνθιίλνληνο αγσγνχ (ζρήκα 28). ην ζπγθιίλνλ ηκήκα, ε ππεξερεηηθή ξνή ηνπ εηζεξρφκελνπ αέξα επηβξαδχλεηαη ζε δηερεηηθή θαη ζηε ζπλέρεηα, ην απνθιίλνλ ηκήκα ιεηηνπξγεί φπσο είδακε ζηελ πξνεγνχκελε πεξίπησζε, σο δηαρχηεο. ε νξηζκέλεο πεξηπηψζεηο, νη αεξαγσγνί ππεξερεηηθψλ αεξνζθαθψλ θέξνπλ ιαηκφ κεηαβιεηήο δηαηνκήο, ψζηε λα έρνπλ ηε δπλαηφηεηα λα ιεηηνπξγνχλ απνδνηηθά ζε δηαθνξεηηθέο ζπλζήθεο ηαρχηεηαο ηνπ αεξνζθάθνπο. ε άιιεο πεξηπηψζεηο, ε γεσκεηξία ηεο εηζαγσγήο είλαη ηέηνηα, ψζηε λα δεκηνπξγνχληαη δηαδνρηθά πιάγηα θχκαηα θξνχζεο, πξηλ απφ ηελ είζνδν ηνπ αέξα ζηνλ αγσγφ εηζαγσγήο (ζρήκα 29). Με απηφ ηνλ ηξφπν επηηπγράλεηαη εμσηεξηθή ζπκπίεζε ηεο ξνήο, ιφγσ ηεο αλάπηπμεο πιαγίσλ θπκάησλ θξνχζεο. ρήκα 29 Τπεξερεηηθή εηζαγσγή Δηζαγσγέο κεηαβιεηήο δηαηνκήο. Υξεζηκνπνηνχληαη φπσο είδακε παξαπάλσ ζε ππεξερεηηθά αεξνζθάθε (ζρήκα 30). Τπάξρνπλ θαη ππνερεηηθέο εθαξκνγέο. ρήκα 30 Δηζαγσγή εμσηεξηθήο ζπκπίεζεο θαη κεηαβιεηήο δηαηνκήο

46 42 Αεξαγσγνί ειηθνζηξφβηισλ θηλεηήξσλ. Απηνί έρνπλ εηδηθφ ζρήκα ιφγσ ηεο χπαξμεο ηνπ έιηθα ηνπ θηλεηήξα. πλεζηζκέλνη ηχπνη είλαη απηνί πνπ θαίλνληαη ζην ζρήκα 31. ρήκα 31 Μνξθέο αεξαγσγώλ ειηθνζηξόβηισλ θηλεηήξσλ Φίιηξα θαηαθξάηεζεο ζσκαηηδίσλ Γηα ηελ πξνζπάζεηα απνθπγήο ηεο αλαξξφθεζεο μέλσλ ζσκάησλ απφ ηνλ θηλεηήξα, ρξεζηκνπνηνχληαη θίιηξα ζηελ είζνδν ηνπ αεξαγσγνχ εηζαγσγήο. Η ρξήζε ηνπο αθνξά θαηά θχξην ιφγν θηλεηήξεο ειηθνπηέξσλ. κσο, ηα θίιηξα απηά επηθέξνπλ πξφζζεην βάξνο ζηνλ θηλεηήξα, απμάλνπλ ηηο απψιεηεο πίεζεο ζηελ εηζαγσγή ηνπ αέξα, είλαη ηδηαίηεξα εππαζή ζε παγνπνίεζε θαη, φηαλ θζαξνχλ, ππάξρεη πηζαλφηεηα λα απνηειέζνπλ ηα ίδηα έλα μέλν ζψκα πνπ ίζσο αλαξξνθεζεί απφ ηνλ θηλεηήξα. Γηα ηνπο ιφγνπο απηνχο ηα θίιηξα ρξεζηκνπνηνχληαη κφλν ζε ζπγθεθξηκέλεο πεξηπηψζεηο (απνγείσζε, πξνζγείσζε, πηήζε ζε πεξηνρέο κε ζκήλε πνπιηψλ). πζηήκαηα αληί- θαη από-πάγσζεο εηζαγσγήο αέξα ηελ πεξίπησζε πηήζεο ζε ζπλζήθεο δεκηνπξγίαο παγεηνχ, εγθπκνλεί ν θίλδπλνο εκθάληζεο πάγνπ ηφζν ζηνλ αεξαγσγφ εηζαγσγήο φζν θαη ζηα νδεγά πηεξχγηα. Σν θαηλφκελν απηφ επηθέξεη αλσκαιία ζηε ξνή ηνπ αέξα θαηά ηελ δίνδφ ηνπ ζηνλ αεξαγσγφ θαη, ηειηθά, ζην βαζκφ απφδνζεο ηνπ θηλεηήξα. Δπηπξφζζεηα, ππάξρεη ε πηζαλφηεηα κεγάια θνκκάηηα πάγνπ λα εηζέιζνπλ ζηνλ θηλεηήξα θαη λα πξνθαιέζνπλ δεκίεο ζηα πηεξχγηα ηνπ ζπκπηεζηή. Γηα ηελ απνθπγή απηψλ ησλ θαηλνκέλσλ, νη αεξαγσγνί εηζαγσγήο είλαη εθνδηαζκέλνη κε ζπζηήκαηα πξνζηαζίαο απφ ηελ παγνπνίεζε. Σνλίδεηαη φηη ε ρξήζε ηέηνησλ ζπζηεκάησλ απνζθνπεί ζηελ απνθπγή ζρεκαηηζκνχ πάγνπ (αληηπαγσηηθφ ζχζηεκα anti-icing) θαη φρη ζηελ αληηκεηψπηζή ηνπ φηαλ απηφο έρεη ήδε ζρεκαηηζηεί. Έλα ηέηνην ζχζηεκα, πνπ εθαξκφδεηαη πνιχ ζπρλά, ρξεζηκνπνηεί πνζφηεηα αέξα απφ ην ζπκπηεζηή κε ηε βνήζεηα ηεο βαιβίδαο απνηφλσζεο ή απνθφξησζεο ηνπ ζπκπηεζηή (bleed valve). ηαλ απηή ελεξγνπνηεζεί, πνζφηεηα ζεξκνχ αέξα απφ ην ζπκπηεζηή νδεγείηαη ζε δηάθνξα ζεκεία ηνπ αεξαγσγνχ εηζαγσγήο, εκπνδίδνληαο κε ηνλ ηξφπν απηφ ην ζρεκαηηζκφ πάγνπ. Σν

47 43 κεηνλέθηεκα ηεο κεζφδνπ είλαη φηη θαηά ηε ρξνληθή δηάξθεηα ηεο ιεηηνπξγίαο ηεο παξαπάλσ βαιβίδαο ε απφδνζε ηνπ θηλεηήξα κεηψλεηαη. ηαλ ζηνλ αεξαγσγφ εηζαγσγήο ππάξρνπλ νδεγά πηεξχγηα, απηά έρνπλ εζσηεξηθέο δηφδνπο γηα ηελ θπθινθνξία ζεξκνχ αέξα ή ιαδηνχ σο πξνζηαζία έλαληη ζρεκαηηζκνχ πάγνπ. ε νξηζκέλεο πεξηπηψζεηο ρξεζηκνπνηνχληαη επίζεο ζπζηήκαηα απνπάγσζεο (de-icing). Απηά δελ επεξεάδνπλ ηελ απφδνζε ηνπ θηλεηήξα. Απνπάγσζε κπνξεί λα επηηεπρζεί κέζσ ειεθηξηθνχ ζπζηήκαηνο, αιιά θαη κε ηελ θπθινθνξία ιαδηνχ ιίπαλζεο. Υαξαθηεξηζηηθή πεξίπησζε ρξήζεο ειεθηξηθνχ ξεχκαηνο γηα απνπάγσζε, είλαη ε ηνπνζέηεζε ζεξκαληηθψλ ζηνηρείσλ αληηζηάζεσλ ζε επηιεγκέλα κέξε ηνπ αεξαγσγνχ εηζαγσγήο ή ζηα ρείιε πξνζβνιήο ηνπ έιηθα (de icer boots) πκπηεζηέο Γεληθά Η αξρή ιεηηνπξγίαο ηνπ θηλεηήξα αεξηψζεζεο ζπλδέεη ηελ πνζφηεηα ηνπ εηζεξρφκελνπ αέξα ζε απηφλ κε ηελ παξαγσγή ηεο απαηηνχκελεο γηα ηελ πηήζε ηνπ αεξνζθάθνπο ψζεο. Σν εμάξηεκα πνπ παξνρεηεχεη ηηο θαηάιιειεο πνζφηεηεο αέξα ζηνλ θηλεηήξα είλαη ν ζπκπηεζηήο. Βξίζθεηαη αθξηβψο κεηά ηνλ αεξαγσγφ εηζαγσγήο, απφ ηνλ νπνίν θαη παξαιακβάλεη ηνλ εηζεξρφκελν αέξα. Η ιεηηνπξγία ηνπ ζπκπηεζηή έρεη άκεζε επίδξαζε ζηε ζπλνιηθή απφδνζε ηνπ θηλεηήξα. Η εξγαζία πνπ επηηειεί είλαη λα ζπκπηέδεη ηνλ εηζεξρφκελν αέξα ψζηε θαηά ηελ έμνδφ ηνπ απφ ην ζπκπηεζηή λα έρεη απνθηήζεη πνιχ κεγαιχηεξε ππθλφηεηα. Με ηνλ ηξφπν απηφλ, ε παξαγφκελε ψζε ζα είλαη κεγάιε αθνχ ν θηλεηήξαο ζα κπνξεί λα ρεηξίδεηαη πάξα πνιχ κεγάιεο πνζφηεηεο αέξα, ζε ζχγθξηζε κε ην κηθξφ φγθν ηνπ. ηηο κέξεο καο, νη ζπκπηεζηέο έρνπλ ιφγν ζπκπίεζεο έσο θαη 30:1 ελψ νη ηαρχηεηεο ηνπ αέξα θαηά ηε ζπκπίεζε θηάλνπλ ηα m/sec. Δθηφο απφ ην έξγν ηεο ζπκπίεζεο ηνπ εηζεξρφκελνπ αέξα, ην ηκήκα ηνπ ζπκπηεζηή επηηειεί θαη ζπγθεθξηκέλεο δεπηεξεχνπζεο δηεξγαζίεο, φπσο: ε παξνρή αέξα γηα ηελ ςχμε ηνπ ηκήκαηνο ηνπ ζηξνβίινπ, ε παξνρή αέξα γηα ηε ιεηηνπξγία ηνπ ζπζηήκαηνο αληηπάγσζεο, ε παξνρή αέξα γηα ηηο αλάγθεο ηεο θακπίλαο πιεξψκαηνο ή / θαη επηβαηψλ, ε παξνρή αέξα γηα ηε ιεηηνπξγία θάπνησλ εμαξηεκάησλ πνπ ιεηηνπξγνχλ πλεπκαηηθά. Η πνζφηεηα ηνπ αέξα πνπ ζπκπηέδεηαη θαζψο θαη ε αχμεζε ηεο πίεζεο εμαξηψληαη απφ ηελ ηαρχηεηα πεξηζηξνθήο ηνπ θηλεηήξα. ζν απηή απμάλεηαη, επηηπγράλεηαη θαη κεγαιχηεξε ζπκπίεζε. Βέβαηα, ε αχμεζε ηεο πίεζεο εμαξηάηαη θαη απφ ηε ζεξκνθξαζία ηνπ αέξα εηζαγσγήο. ηαλ απηή ιακβάλεη ρακειέο ηηκέο, ηφηε ε ζπκπίεζε είλαη κεγαιχηεξε. Οη ηχπνη ησλ ζπκπηεζηψλ πνπ ρξεζηκνπνηνχληαη ζηνπο αεξηνζηξφβηινπο θηλεηήξεο είλαη: θπγνθεληξηθήο ξνήο, αμνληθήο ξνήο, θαη θπγνθεληξηθήο αμνληθήο ξνήο. Ο θάζε ηχπνο ιακβάλεη ην φλνκά ηνπ ζχκθσλα κε ηε δηεχζπλζε ηεο ξνήο ηνπ αέξα κέζα ζην ζπκπηεζηή. Ο ηειεπηαίνο ηχπνο απνηειεί ζπλδπαζκφ ησλ δχν άιισλ θαη ζπλδπάδεη ηα ραξαθηεξηζηηθά ηνπο.

48 44 Φπγνθεληξηθνί ζπκπηεζηέο Ο θπγνθεληξηθφο ζπκπηεζηήο (centrifugal compressor), ή ζπκπηεζηήο θπγνθεληξηθήο ξνήο, ρξεζηκνπνηήζεθε ζηνπο πξψηνπο θηλεηήξεο αεξηψζεζεο. Απνηειείηαη απφ ηξία κέξε: ηνλ πηεξπγηνθφξν δίζθν (ζηξνθείν ή ξφηνξαο, impeller), ην δηαρχηε (diffuser) θαη, ζε νξηζκέλεο πεξηπηψζεηο, ηελ πνιιαπιή ζσιήλσζε (manifold) εμαγσγήο ηνπ ζπκπηεζκέλνπ αέξα ζην επφκελν ηκήκα ηνπ θηλεηήξα (ζρήκα 32). ρήκα 32 Σα κέξε ηνπ θπγνθεληξηθνύ ζπκπηεζηή Σν ζηξνθείν θέξεη πηεξχγηα (blades) πνπ βξίζθνληαη ζηε κπξνζηηλή ή θαη ζηηο δχν πιεπξέο ηνπ. Με ηελ πεξηζηξνθή ηνπ, ε νπνία πξαγκαηνπνηείηαη απφ ην ζηξφβηιν κέζσ ηνπ θνηλνχ άμνλα, δεκηνπξγείηαη ππνπίεζε ζηελ πεξηνρή γχξσ απφ ηνλ άμνλα θαη αλαξξνθάηαη ν εηζεξρφκελνο αέξαο. Οη επηθξαηνχζεο θπγφθεληξεο δπλάκεηο σζνχλ ηνλ αέξα θαηά ηελ αθηηληθή δηεχζπλζε (θαηά ην κήθνο ησλ πηεξπγίσλ) πξνο ηελ εμσηεξηθή πεξηθέξεηα ηνπ ζηξνθείνπ. Με απηήλ ηελ θίλεζε επηηπγράλεηαη ζεκαληηθή αχμεζε ηεο ηαρχηεηαο ηνπ αέξα θαη κηθξή αχμεζε ζηελ (ζηαηηθή) πίεζε, ιφγσ ηεο δηφδνπ απφ ηα πηεξχγηα ηνπ ζηξνθείνπ. Καζψο αθήλεη ην ζηξνθείν, ν αέξαο εηζέξρεηαη ζηνπο δηαρχηεο. Δθεί, ε αχμεζε ηεο δηαηνκήο κεηαηξέπεη ηελ πςειή ηαρχηεηα (θαη πςειή θηλεηηθή ελέξγεηα) ζε ρακειή (θαη πςειή ελέξγεηα πίεζεο), δειαδή ζε αχμεζε ηεο ζηαηηθήο πίεζεο. ηε ζπλέρεηα, ν αέξαο εηζέξρεηαη ζηελ πνιιαπιή ζσιήλσζε πνπ ιεηηνπξγεί σο κέζν παξαιαβήο θαη δηάζεζεο ηνπ ζπκπηεζκέλνπ αέξα ζην ζάιακν θαχζεο. Απηή είλαη, ζπλήζσο, θαηαζθεπαζκέλε απφ θξάκαηα καγλεζίνπ, αινπκηλίνπ ή ράιπβα. Ο άμνλαο πνπ ζπλδέεη ην θπγνθεληξηθφ ζπκπηεζηή κε ην ζηξφβηιν, πνπ ηνπ παξέρεη ηελ θίλεζε, εδξάδεηαη ζε ηξηβείο θχιηζεο (ζθαηξηθνχο ή / θαη θπιηλδξηθνχο). ε αξθεηέο πεξηπηψζεηο απνηειείηαη απφ δχν ηκήκαηα πνπ ελψλνληαη κε εηδηθφ ζχλδεζκν, θαηάιιειν γηα εχθνιε απνζπλαξκνιφγεζε. ην ζρήκα 33 θαίλεηαη ε ηνκή αεξηνζηξφβηινπ θηλεηήξα κε θπγνθεληξηθφ ζπκπηεζηή. ρήκα 33 Αεξηνζηξόβηινο θηλεηήξαο κε θπγνθεληξηθό ζπκπηεζηή δηπιήο εηζόδνπ

49 45 Ο θπγνθεληξηθφο ζπκπηεζηήο έρεη σο θχξην πιενλέθηεκα ηελ απιφηεηα ηεο θαηαζθεπήο ηνπ, ηελ αληνρή ηνπ, ην κηθξφ ηνπ θφζηνο θαη ην κεγάιν ζρεηηθά ιφγν ζπκπίεζεο πνπ παξέρεη κε ηελ ρξήζε κίαο κφλν βαζκίδαο. Γηα ην ιφγν απηφ ρξεζηκνπνηείηαη θπξίσο ζε κηθξνχο ειηθνζηξφβηινπο θηλεηήξεο. Κχξην κεηνλέθηεκά ηνπ είλαη ε κεησκέλε απφδνζε. Γε ρξεζηκνπνηείηαη ζε κεγάινπο θηλεηήξεο νη νπνίνη ιεηηνπξγνχλ κε πςεινχο (ζπλνιηθά) ιφγνπο ζπκπίεζεο. Σν ζηξνθείν. Απνηειείηαη απφ ζθπξήιαην δίζθν κε νιφζσκα, αθηηληθά πηεξχγηα ζηε κία (απιήο εηζφδνπ, single entry) ή θαη ζηηο δχν πιεπξέο ηνπ (δηπιήο εηζφδνπ, double entry). ην ζρήκα 34 θαίλεηαη ε ηππηθή θαηαζθεπή ησλ θπγνθεληξηθψλ ζπκπηεζηψλ απιήο θαη δηπιήο εμφδνπ. Γηα λα δηεπθνιπλζεί ε αιιαγή ηεο ξνήο απφ ηελ αμνληθή ζηελ αθηηληθή δηεχζπλζε, ηα πηεξχγηα ζην θέληξν ηνπ ζηξνθείνπ έρνπλ κία θιίζε πξνο ηελ θαηεχζπλζε ηεο πεξηζηξνθήο. ρήκα 34 ηξνθείν θπγνθεληξηθνύ ζπκπηεζηή (α) απιήο θαη (β) δηπιήο Δηζόδνπ Ωο πιηθφ θαηαζθεπήο ρξεζηκνπνηείηαη θξάκα αινπκηλίνπ αιιά θαη ηηηάλην, ζε ζχγρξνλεο εθαξκνγέο. Σν ηκήκα εηζαγσγήο κπνξεί λα είλαη θαη ραιχβδηλν. Η ρξήζε θπγνθεληξηθνχ ζπκπηεζηή δηπιήο εηζφδνπ εμαζθαιίδεη ηαρχηεηεο ζηα αθξνπηεξχγηα ηνπ ζηξνθείνπ πνπ δελ μεπεξλνχλ ηελ ηαρχηεηα ηνπ ήρνπ. Παξάιιεια, επηηξέπεη ηε δίνδν κεγαιχηεξεο πνζφηεηαο αέξα απφ ην ζηξνθείν απιήο εηζφδνπ θαη δηακνξθψλεη κηθξφηεξε κεησπηθή επηθάλεηα. κσο, ε ξνή ηνπ αέξα ζηελ νπίζζηα πιεπξά ηνπ θάπνηεο θνξέο είλαη αζηαζήο ελψ παξαηεξείηαη θαη αχμεζε ηεο ζεξκνθξαζίαο ζε κεγαιχηεξν πνζνζηφ απφ ην ζηξνθείν απιήο εηζφδνπ. ε θάπνηεο εθαξκνγέο ρξεζηκνπνηνχληαη πεξηζζφηεξα απφ έλα ζηξνθεία απιήο εηζφδνπ. Έηζη, επηηπγράλεηαη ζπκπίεζε κεγαιχηεξεο κάδαο αέξα. Σν πιενλέθηεκα, φκσο, ράλεηαη απφ ηελ απψιεηα ελέξγεηαο πνπ παξαηεξείηαη θαηά ηε κεηάβαζε ηνπ αέξα απφ ην έλα ζηξνθείν ζην άιιν, ελψ ηίζεηαη θαη ζέκα απμεκέλνπ βάξνπο. Πξαθηηθά, ζε απηήλ ηελ πεξίπησζε ρξεζηκνπνηνχληαη δχν ζηξνθεία, φπσο θαίλεηαη ζην ζρήκα 35 (δηβάζκηνο θπγνθεληξηθφο ζπκπηεζηήο, ή δχν βαζκίδσλ). ρήκα 35 Φπγνθεληξηθόο ζπκπηεζηήο δύν βαζκίδσλ

50 46 Οη δηαρύηεο. Απνηεινχλ έλα ζψκα κε ην πεξίβιεκα ηνπ ζηξνθείνπ ή μερσξηζηφ ηκήκα. Καη ζηηο δχν πεξηπηψζεηο νη δηαρχηεο δηακνξθψλνληαη απφ αξηζκφ πηεξπγίσλ ηνπνζεηεκέλσλ εθαπηνκεληθά σο πξνο ηελ πεξηθέξεηα ηνπ δίζθνπ. Η δηάηαμή ηνπο είλαη ηέηνηα ψζηε λα ζρεκαηίδνπλ απνθιίλνληεο αγσγνχο θαη έηζη λα επηηπγράλεηαη ε κεηαηξνπή ηεο θηλεηηθήο ελέξγεηαο ζε δπλακηθή (αχμεζε ηεο πίεζεο). Η απφζηαζε κεηαμχ ηνπ ζηξνθείνπ θαη ησλ δηαρχησλ, πνπ νλνκάδεηαη δηάθελν, είλαη πνιχ ζεκαληηθή γηα ηελ νκαιή ιεηηνπξγία ηνπ θηλεηήξα (ζρήκα 36). ρήκα 36 Σν δηάθελν κεηαμύ ηνπ ζηξνθείνπ θαη ηνπ δηαρύηε Αλ ε ηηκή ηνπ είλαη κεγαιχηεξε απφ απηήλ πνπ πξνβιέπεη ν θαηαζθεπαζηήο, ηφηε ζα ππάξμεη ππεξβνιηθή δηαξξνή (απψιεηα) αέξα απφ ην ζηξνθείν. Αληίζεηα, αλ ην δηάθελν είλαη κηθξφηεξν απφ ηελ θπζηνινγηθή ηνπ ηηκή, ππάξρεη θίλδπλνο λα δεκηνπξγεζεί αζηαζήο ξνή θαη θξαδαζκνί. Καη απηφ γηαηί, θαζψο απμάλεηαη ε πίεζε ζηηο αθκέο ησλ δηαρχησλ, ηα δηεξρφκελα απφ ηα ζεκεία απηά πηεξχγηα ηνπ ζηξνθείνπ δέρνληαη σζήζεηο. ηαλ ην δηάθελν είλαη κηθξφ, νη σζήζεηο απηέο γίλνληαη αηζζεηέο σο θξαδαζκνί. Μάιηζηα, αλ ε ζπρλφηεηά ηνπο γίλεη ίζε κε ηελ ηδηνζπρλφηεηα ησλ πηεξπγίσλ, δεκηνπξγνχληαη θαηλφκελα ζπληνληζκνχ κε επαθφινπζε εκθάληζε ξσγκψλ ζηα πηεξχγηα Αμνληθνί ζπκπηεζηέο Γεληθά Ο αμνληθφο ζπκπηεζηήο (axial flow compressor), ή ζπκπηεζηήο αμνληθήο ξνήο, απνηειείηαη απφ δχν βαζηθά κέξε: έλα πεξηζηξεθφκελν, πνπ νλνκάδεηαη ξφηνξαο (rotor), θαη έλα ζηαζεξφ, πνπ νλνκάδεηαη ζηάηνξαο (stator). Ο ξφηνξαο απνηειείηαη απφ έλα ζηξνθείν (spindle) πάλσ ζην νπνίν είλαη πξνζαξκνζκέλα, κε θαηάιιειν ηξφπν, ηα θηλεηά πηεξχγηα (blades), φπσο θαίλεηαη ζην ζρήκα 37. Ο ζηάηνξαο είλαη ζπλήζσο δηαηξεκέλνο ζε δχν εκηθπθιηθά ηκήκαηα ζηελ εζσηεξηθή πεξηθέξεηα ησλ νπνίσλ πξνζαξκφδνληαη ηα ζηαζεξά πηεξχγηα (vanes). Μία ζεηξά θηλεηψλ κε ηελ αθνινπζνχζα ζεηξά ζηαζεξψλ πηεξπγίσλ νλνκάδεηαη βαζκίδα. Ο αμνληθφο ζπκπηεζηήο απνηειείηαη απφ πνιιέο βαζκίδεο (αλάινγα ην κέγεζνο ηνπ θηλεηήξα) γηαηί ε αχμεζε ηεο πίεζεο πνπ επηηπγράλεη ε θάζε κία είλαη κηθξή ηεο ηάμεο ηνπ 1.25:1.

51 47 ρήκα 37 Σα θηλεηά θαη ηα ζηαζεξά πηεξύγηα ηνπ αμνληθνύ ζπκπηεζηή Σα θηλεηά θαη ηα ζηαζεξά πηεξχγηα έρνπλ ηελ αεξνδπλακηθή κνξθή ηεο πηέξπγαο ή ηνπ έιηθα ελφο αεξνζθάθνπο. Γηα ην ιφγν απηφλ, ε ιεηηνπξγία θαη ε απφδνζε ηνπο βαζίδεηαη ζηα αεξνδπλακηθέο αξρέο πνπ δηέπνπλ ηηο πηέξπγεο ησλ αεξνζθαθψλ, κε νξηζκέλεο πξφζζεηεο ιεηηνπξγηθέο ζπλζήθεο, φπσο ε επίδξαζε ηεο πεξηζηξνθήο ησλ άιισλ πηεξπγίσλ θαη ε χπαξμε ησλ ζηαζεξψλ πηεξπγίσλ. πσο ζηηο πηέξπγεο ησλ αεξνζθαθψλ ην παξαγφκελν σθέιηκν κέγεζνο είλαη ε άλσζε, ζηα πηεξχγηα ηνπ αμνληθνχ ζπκπηεζηή είλαη ε πίεζε. Απηή παξάγεηαη, γεληθά, θαηά ηνλ ίδην ηξφπν πνπ κία πηέξπγα παξάγεη άλσζε. Απφ ην κπξνζηηλφ πξνο ην νπίζζην ηκήκα ηνπ ζπκπηεζηή (δειαδή απφ ην ρακειή πξνο ηελ πςειή πίεζε) δεκηνπξγείηαη κία ζηαδηαθή κείσζε ηεο δηαηνκήο αλάκεζα ζην ζηξνθείν θαη ην πεξίβιεκα. Η κείσζε απηή ηνπ δαθηπιίνπ ξνήο βνεζά ηελ αμνληθή ηαρχηεηα ηνπ αέξα λα δηαηεξείηαη ζηαζεξή, θαζψο ε πίεζε θαη ε ππθλφηεηά ηνπ απμάλνληαη θαηά κήθνο ηνπ ζπκπηεζηή (ζρήκα 38). Η κείσζε ηεο δηαηνκήο επηηπγράλεηαη κε ηελ εθαξκνγή θσληθφηεηαο ζην πεξίβιεκα ή / θαη ζην ζηξνθείν. ρήκα 38 Μείσζε δαθηπιίνπ ξνήο θαηά κήθνο ηνπ αμνληθνύ ζπκπηεζηή ρήκα 39 Μνλόο αμνληθόο ζπκπηεζηήο (single spool)

52 48 Ο αμνληθφο ζπκπηεζηήο κνλνχ άμνλα ή απινχ ηπκπάλνπ (single spool) απνηειείηαη απφ έλα ζηξνθείν, ηα θηλεηά πηεξχγηα πνπ ζηεξίδνληαη πάλσ ηνπ θαη ζεηξέο ζηαζεξψλ πηεξπγίσλ. Δίλαη ζπλδεδεκέλνο κέζσ ελφο άμνλα κε ην ζηξφβηιν απφ ηνλ νπνίν παίξλεη θίλεζε. Ο αξηζκφο ησλ βαζκίδσλ θαζνξίδεηαη απφ ηελ επηζπκεηή αχμεζε ηεο πίεζεο. Σν ζχλνιν ηεο ξνήο ηνπ αέξα πξαγκαηνπνηείηαη κέζα απφ ην ζπκπηεζηή (ζρήκα 39). Παξφηη απηφο ν ηχπνο αμνληθνχ ζπκπηεζηή είλαη ζρεηηθά απιφο ζηελ θαηαζθεπή ηνπ θαη φρη ηδηαίηεξα πςεινχ θφζηνπο, παξνπζηάδεη δχν βαζηθά κεηνλεθηήκαηα: 1) ηελ πεξίπησζε πνπ ρξεζηκνπνηνχληαη πνιιέο βαζκίδεο (ζην ίδην ζηξνθείν), απηέο πνπ βξίζθνληαη ζηελ πεξηνρή ηεο απμεκέλεο πίεζεο ιεηηνπξγνχλ κε κεησκέλε απφδνζε, ελψ απηέο πνπ βξίζθνληαη ζηηο αξρηθέο ζέζεηο, ζπλήζσο, ππεξθνξηίδνληαη. 2) Δμαηηίαο ηεο κεγάιεο αδξαλεηαθήο ηνπ κάδαο, αληηδξά ζρεηηθά αξγά ζε απφηνκεο κεηαβνιέο ησλ ζπλζεθψλ ιεηηνπξγίαο (π.ρ. εμαηηίαο εληνιψλ ηνπ ρεηξηζηή). Ο ηξφπνο γηα λα μεπεξαζηνχλ ηα πξνβιήκαηα απηά ήηαλ ε δηαίξεζε ηνπ ζπκπηεζηή ζε δχν ή ηξία ηκήκαηα. ε αλάινγν αξηζκφ ηκεκάησλ ρσξίδεηαη θαη ν ζηξφβηινο. Σα ηκήκαηα ηνπ ζπκπηεζηή ζπλδένληαη κε ηα αληίζηνηρα ηνπ ζηξνβίινπ κε άμνλεο ζηελ ίδηα επζεία, πνπ ν έλαο βξίζθεηαη κέζα ζηνλ άιινλ. Ο δηαηξνχκελνο ζε δχν ηκήκαηα ζπκπηεζηήο νλνκάδεηαη δηπινχ άμνλα ή δηπινχ ηπκπάλνπ (dual spool, twin spool compressor). Η δηάηαμή ηνπ θαίλεηαη ζην ζρήκα 40. Σν πξψην ηκήκα νλνκάδεηαη ζπκπηεζηήο ρακειήο πίεζεο (low pressure compressor) ή ζπκπηεζηήο Ν 1. Απηφο ζπλήζσο πεξηζηξέθεηαη απφ έλα ζηξφβηιν κε δχν βαζκίδεο ζην νπίζζην ηκήκα ηεο πεξηνρήο ηνπ ζηξνβίινπ. Σν δεχηεξν ηκήκα νλνκάδεηαη ζπκπηεζηήο πςειήο πίεζεο (high pressure compressor) ή ζπκπηεζηήο Ν 2 θαη, ζπλήζσο, πεξηζηξέθεηαη απφ έλα κνλνβάζκην ζηξφβηιν πςειήο πίεζεο πνπ βξίζθεηαη ζην κπξνζηηλφ ηκήκα ηεο πεξηνρήο ηνπ ζηξνβίινπ. ε θάπνηεο πεξηπηψζεηο, ζην ζπκπηεζηή ρακειήο πίεζεο ζπλδέεηαη θαη εκπξφζζηνο αλεκηζηήξαο, νπφηε θαη πεξηζηξέθνληαη κε ηελ ίδηα ηαρχηεηα. πλήζσο, ε ηαρχηεηα πεξηζηξνθήο ηνπ ζπκπηεζηή πςειήο πίεζεο δηαηεξείηαη ζρεδφλ ζηαζεξή απφ ην ξπζκηζηή θαπζίκνπ. Αλάινγα κε ηηο ζπλζήθεο πηήζεο (πςφκεηξν, ειηγκνί) ε ηαρχηεηα ηνπ ζπκπηεζηή ρακειήο πίεζεο απμάλεηαη ή κεηψλεηαη. ρήκα 40 Γηπιόο αμνληθόο ζπκπηεζηήο (double spool compressor)

53 49 ε αξθεηνχο ζηξνβηιναλεκηζηήξεο θηλεηήξεο ν ζπκπηεζηήο δηαηξείηαη ζε ηξία ηκήκαηα θαη νλνκάδεηαη ηξηπιφο (triple-spool compressor, ζρήκα 41). ηελ πεξίπησζε απηήλ, ν αλεκηζηήξαο είλαη ν ζπκπηεζηήο ρακειήο πίεζεο θαη ζπλδέεηαη κε έλαλ πνιπβάζκην ζηξφβηιν ρακειήο πίεζεο. Σν επφκελν ηκήκα νλνκάδεηαη ελδηάκεζνο ζπκπηεζηήο (intermediate compressor) θαη ην ηξίην ηκήκα είλαη ν ζπκπηεζηήο πςειήο πίεζεο. Οη δχν απηνί ζπκπηεζηέο παίξλνπλ θίλεζε απφ κνλνβάζκηνπο ζηξνβίινπο. Απηφο ν ζπκπηεζηήο ρακειήο πίεζεο έρεη κεγάιεο βαζκίδεο θαη ζπκπηέδεη πνιχ κεγαιχηεξε κάδα αέξα απφ ηνπο δχν άιινπο. Σν κεγάιν πνζνζηφ ηνπ αέξα (ην ςπρξό ξεύκα) παξαθάκπηεη ηνπο δχν άιινπο ζπκπηεζηέο θαη εμέξρεηαη ζηελ αηκφζθαηξα απφ έλα ηδηαίηεξν δαθηπιηνεηδέο αθξνθχζην. Η ππφινηπε κάδα ηνπ αέξα (ην ζεξκό ξεύκα) ζπκπηέδεηαη απφ ηνπο άιινπο ζπκπηεζηέο θαη νδεγείηαη ζην ζάιακν θαχζεο. ρήκα 41 Ο ηξηπιόο αμνληθόο ζπκπηεζηήο (triple-spool compressor) Αξρέο ιεηηνπξγίαο Σα θηλεηά πηεξχγηα ζηξέθνληαη ζε πςειέο ηαρχηεηεο, απφ ην ζηξφβηιν κε ηνλ νπνίν είλαη ζπλδεδεκέλνο ν ζπκπηεζηήο, ψζηε λα εμαζθαιίδεηαη κία ζπλερήο ξνή αέξα. Ο αέξαο επηηαρχλεηαη απφ ηα θηλεηά πηεξχγηα θαη νδεγείηαη ζηα ζηαζεξά πηεξχγηα πνπ αθνινπζνχλ. Δθεί, κεηψλεηαη ε ηαρχηεηα θαη απμάλεηαη ε πίεζε ηνπ ιφγσ δηάρπζεο κεηαμχ ησλ ζηαζεξψλ θαη θηλεηψλ πηεξπγίσλ. Οη αιιαγέο ζηελ πίεζε θαη ηελ ηαρχηεηα ηνπ αέξα θαηά ηε δηαδξνκή ηνπ κέζα απφ ην ζπκπηεζηή θαίλνληαη ζην ζρήκα 42. Καηά ηε δηάξθεηα ηεο ζπκπίεζεο, παξαηεξείηαη κία ζηαδηαθή αχμεζε ζηε ζεξκνθξαζία ηνπ αέξα. ρήκα 42 Οη κεηαβνιέο ησλ ηηκώλ πίεζεο θαη ηαρύηεηαο θαηά κήθνο ηνπ ζπκπηεζηή

54 50 Σα πιενλεθηήκαηα πνπ ζπγθεληξψλεη ν αμνληθφο ζπκπηεζηήο (ζε ζχγθξηζε κε ην θπγνθεληξηθφ) είλαη ηα αθφινπζα: Ο ιφγνο ζπκπίεζεο κπνξεί λα είλαη κεγάινο αθνχ κπνξνχλ λα ρξεζηκνπνηεζνχλ φζεο βαζκίδεο ρξεηάδνληαη γηα ην ζηφρν απηφλ. Η εκπξφζζηα επηθάλεηα ηνπ θηλεηήξα είλαη κηθξφηεξε γηα δεδνκέλν φγθν εηζεξρφκελνπ αέξα, νπφηε ε αεξνδπλακηθή αληίζηαζε είλαη κηθξφηεξε. Δπηηπγράλεηαη θαιχηεξε εηδηθή θαηαλάισζε θαπζίκνπ. Βέβαηα, απφ ηελ άιιε κεξηά, ν αμνληθφο ζπκπηεζηήο έρεη ηδηαίηεξα κεγάιν βάξνο ελψ απαηηεί θαη κεγάιε θαηαλάισζε ηζρχνο θαηά ηελ εθθίλεζε. Απηφ νθείιεηαη ζηε ρακειή ζπκπίεζε πνπ επηηπγράλεηαη απφ θάζε κεκνλσκέλε βαζκίδα, νπφηε απαηηείηαη ε εγθαηάζηαζε πνιιψλ βαζκίδσλ γηα ηε ιεηηνπξγία ηνπ. Αθφκε, ν αμνληθφο ζπκπηεζηήο παξνπζηάδεη εππάζεηα ζηελ παγνπνίεζε θαη ζε βιάβεο απφ μέλα ζψκαηα ελψ, γεληθά, είλαη εππαζήο ζε αζηάζεηεο ηεο ξνήο (φπσο ζα δνχκε παξαθάησ). Σέινο, παξνπζηάδεη ηδηαίηεξα πνιχπινθεο θαηαζθεπαζηηθέο απαηηήζεηο κε απνηέιεζκα ε ηηκή ηνπ λα είλαη πςειή. ηξνθεία Σν ζηξνθείν ηνπ αμνληθνχ ζπκπηεζηή είλαη ηχκπαλν ή ζπλαξκνγή αξηζκνχ δίζθσλ, φπσο θαίλεηαη ζην ζρήκα 43. ε θάπνηεο πεξηπηψζεηο ρξεζηκνπνηείηαη θαη ζπλδπαζκφο ησλ δχν ηχπσλ. ρήκα 43 ηξνθείν αμνληθνύ ζπκπηεζηή (α) ζε κνξθή ηπκπάλνπ, (β) κε θαηάιιειε ζπλαξκνγή αξηζκνύ δίζθσλ ηελ πξψηε πεξίπησζε, ρξεζηκνπνηείηαη έλα ζθπξήιαην ηχκπαλν πάλσ ζην νπνίν αζθαιίδνληαη ηα θηλεηά πηεξχγηα. Οη γεηηνληθέο ζηε ξίδα ηνπ ηπκπάλνπ πεξηνρέο παξαιακβάλνπλ αμνληθά θαη αθηηληθά θνξηία. Η ζπλνιηθή ψζε παξαιακβάλεηαη απφ ην άθξν ηνπ ηπκπάλνπ. ηε δεχηεξε πεξίπησζε θάζε ζεηξά θηλεηψλ πηεξπγίσλ αζθαιίδεηαη πάλσ ζε έλα δίζθν πνπ πξνζαξκφδεηαη ζηνλ άμνλα ζχλδεζεο κε ην ζηξφβηιν. Μεηαμχ ησλ δίζθσλ θάζε βαζκίδαο ηνπνζεηνχληαη δαθηχιηνη απφζηαζεο (spacers), νη νπνίνη παξαιακβάλνπλ ηα αμνληθά θνξηία. Σα αθηηληθά θνξηία παξαιακβάλνληαη απφ ηνπο δίζθνπο, νη ηειεπηαίνη απφ ηνπο νπνίνπο παξαιακβάλνπλ θαη ηε ζπλνιηθή ψζε. Κηλεηά πηεξύγηα Σα θηλεηά πηεξχγηα έρνπλ ζρήκα αεξνηνκήο (ζρήκα 44) θαη κεηαβιεηή γσλία πξνζβνιήο (angle of incidence) ή ζπζηξνθή (twist) απφ ηε ξίδα (root) πξνο ην αθξνπηεξχγην (tip). Η ζπζηξνθή επηηπγράλεη πςειφηεξε πίεζε ζην αθξνπηεξχγην ψζηε λα αληηζηαζκίδεηαη ε δηαθνξνπνίεζε ηεο ηαρχηεηαο ηνπ πηεξπγίνπ πνπ πξνθαιείηαη απφ ηελ αθηίλα θακππιφηεηάο ηνπ. Σν κήθνο ησλ πηεξπγίσλ

55 51 κεηαβάιιεηαη αλάινγα κε ηε ζέζε πνπ έρνπλ θαηά κήθνο ηνπ ζπκπηεζηή. Σα κπξνζηηλά είλαη κεγαιχηεξα (ζπκεζείηε ηνπο ηξφπνπο κείσζεο ηνπ δαθηπιίνπ ξνήο πνπ εμεηάζακε παξαπάλσ). ρήκα 44 Κηλεηό πηεξύγην ζπκπηεζηή Μεγάιε ζεκαζία γηα ηελ ηθαλνπνηεηηθή ιεηηνπξγία ηνπ ζπκπηεζηή έρεη ην ζέκα ησλ αλνρψλ ζηα θηλεηά πηεξχγηα. Σα αθξνπηεξχγηά ηνπο πξέπεη λα έρνπλ ην πξνβιεπφκελν απφ ηνλ θαηαζθεπαζηή δηάθελν κε ην πεξίβιεκα ηνπ ζπκπηεζηή. Δπίζεο, ε ξίδα ηνπ θηλεηνχ πηεξπγίνπ πξέπεη λα «παίδεη» φηαλ ηνπνζεηεζεί ζην δίζθν ή ην ηχκπαλν. Η αλνρή απηή επηηξέπεηαη ψζηε λα είλαη εχθνιε ε ηνπνζέηεζε θαη ε αθαίξεζε ηνπο θαζψο θαη γηα ηελ απνξξφθεζε ησλ ηαιαληψζεσλ πνπ δεκηνπξγνχληαη θαηά ηελ πεξηζηξνθή. Τπάξρνπλ δηάθνξνη ηξφπνη γηα ηελ αζθάιηζε ησλ θηλεηψλ πηεξπγίσλ ζην ζηξνθείν. Οη πην ζπλεζηζκέλνη θαίλνληαη ζην ζρήκα 45. ηαζεξή ξίδα (solid root) κε πείξν ζπγθξάηεζεο θαη αζθαιηζηηθνχο δαθηπιίνπο, Ρίδα κε ζρήκα ειάηνπ (fir tree root) κε ή ρσξίο πιάθα αζθαιείαο, θαη Ρίδα κε ζρήκα νπξάο πεξηζηεξηνχ (dove tail root), φπνπ έλα απφ ηα πηεξχγηα ρξεζηκνπνηείηαη σο αζθαιηζηηθφ. ηαζεξά πηεξύγηα ρήκα 46 Σξόπνη ζπλαξκνγήο θηλεηώλ πηεξπγίσλ ζπκπηεζηή ζην ηύκπαλν ή ηνπο δίζθνπο Σα ζηαζεξά πηεξχγηα ηνπνζεηνχληαη, φπσο είδακε, κεηαμχ ησλ θηλεηψλ πηεξπγίσλ θαη ιεηηνπξγνχλ σο δηαρχηεο. Αθφκε, δηνξζψλνπλ ηε δηεχζπλζε ηεο ξνήο ηνπ αέξα θαηά ηελ έμνδφ ηνπ απφ ηελ πξνεγνχκελε ζεηξά θηλεηψλ πηεξπγίσλ, ψζηε λα

56 52 εμαζθαιίδεηαη ε ζσζηή γσλία ξνήο γηα ηελ επφκελε ζεηξά. Η πξψηε ζεηξά ησλ ζηαζεξψλ πηεξπγίσλ έρεη ην ξφιν ησλ νδεγψλ πηεξπγίσλ πνπ ζα νδεγήζεη ην εηζεξρφκελν ξεχκα αέξα ζηελ πξψηε βαζκίδα κε ηε βέιηηζηε γσλία. Η ηειεπηαία ζεηξά ζηαζεξψλ πηεξπγίσλ, ζπλήζσο, ρξεζηκνπνηείηαη γηα ηελ εμνκάιπλζε ηεο ξνήο θαη ηελ απνθπγή δεκηνπξγίαο ζηξνβηιηζκψλ θαηά ηελ έμνδν ηνπ αέξα απφ ην ζπκπηεζηή θαη ηελ είζνδφ ηνπ ζην ζάιακν θαχζεο. Σν ζρήκα ησλ ζηαζεξψλ πηεξπγίσλ είλαη, φπσο θαη ζηα θηλεηά, απηφ ηεο αεξνηνκήο. ηεξίδνληαη απεπζείαο ζην πεξίβιεκα ηνπ ζηξνβίινπ (shrouded blades) ή ζε έλα δαθηχιην ζπγθξάηεζεο (retaining ring), ν νπνίνο κε ηε ζεηξά ηνπ αζθαιίδεηαη ζην πεξίβιεκα (ζρήκα 47). ε πνιιέο πεξηπηψζεηο ηα πηεξχγηα αζθαιίδνληαη θαη ζην αθξνπηεξχγην γηα ηελ απνθπγή ησλ αλεπηζχκεησλ ηαιαληψζεσλ. Τιηθά θαηαζθεπήο ρήκα 47 ηαζεξά πηεξύγηα ζπκπηεζηή Γεληθά, ηα πιηθά θαηαζθεπήο ησλ ηκεκάησλ ηνπ ζπκπηεζηή πξέπεη λα παξνπζηάδνπλ αληνρή ζηηο πςειέο πηέζεηο ζπκπίεζεο θαη ηελ άλνδν ηεο ζεξκνθξαζίαο πνπ αλαπηχζζεηαη θαηά ηε ζπκπίεζε. Ιδηαίηεξε βαξχηεηα δίλεηαη θαη ζηελ αληνρή ησλ πιηθψλ θαηαζθεπήο γηα ηελ αληηκεηψπηζε ηεο αλαξξφθεζεο μέλνπ ζψκαηνο. Σν πεξίβιεκα ηνπ ζπκπηεζηή θαηαζθεπάδεηαη απφ θξάκα αινπκηλίνπ ή καγλεζίνπ ζην κπξνζηηλφ ηκήκα ηνπ, ελψ γηα ην νπίζζην ρξεζηκνπνηείηαη, ζπλήζσο, ράιπβαο. Γηα ηα θηλεηά θαη ηα ζηαζεξά πηεξχγηα ρξεζηκνπνηνχληαη θξάκαηα αινπκηλίνπ, ράιπβαο, ληθέιην ή ηηηάλην, αλάινγα κε ηε ζέζε θαη ηηο ζπλζήθεο ιεηηνπξγίαο ηνπο. ε θάπνηεο εθαξκνγέο, ζε ρακειέο ζεξκνθξαζίεο ζπκπίεζεο, ρξεζηκνπνηνχληαη πηεξχγηα απφ ζπλζεηηθφ πιηθφ, νπφηε επηηπγράλεηαη εμνηθνλφκεζε βάξνπο. Απώιεηα ζηήξημεο πάικσζε Οη βαζκίδεο ησλ ζπκπηεζηψλ δηαθξίλνληαη κεηαμχ ηνπο απφ ηα ραξαθηεξηζηηθά ξνήο ηνπο. Ο απνηειεζκαηηθφο ζπλδπαζκφο ησλ ραξαθηεξηζηηθψλ απηψλ επηηπγράλεη ηελ απνδνηηθή ιεηηνπξγία ηνπ ζπκπηεζηή. κσο, ην επκεηάβιεην ησλ ζπλζεθψλ ιεηηνπξγίαο ελφο αεξηνζηξφβηινπ (ξνή αέξα, ιφγνο ζπκπίεζεο, αξηζκφο ζηξνθψλ) δελ εμαζθαιίδεη πάληνηε ηε ιεηηνπξγία ζχκθσλα κε ηα ραξαθηεξηζηηθά ξνήο πνπ έρνπλ απφ ην ζρεδηαζκφ ηνπο νη βαζκίδεο. ηελ πεξίπησζε πνπ ν θηλεηήξαο ιεηηνπξγεί ζε ζπλζήθεο αζηαζνχο ξνήο ηνπ αέξα γχξσ απφ ηα πηεξχγηα ηνπ ζπκπηεζηή, δεκηνπξγνχληαη νη ζπλζήθεο εκθάληζεο ησλ θαηλνκέλσλ ηεο πάικσζεο (compressor surge) θαη ηεο απψιεηαο ζηήξημεο (compressor stall). ηελ ειιεληθή βηβιηνγξαθία, ν φξνο «πάικσζε» κπνξεί λα ζπλαληεζεί θαη σο «αζηάζεηα ιεηηνπξγίαο» ή θαη «απψιεηα πίεζεο» ηνπ ζπκπηεζηή ή αθφκε θαη σο αληίζιηςε. Γεληθά, ηα θαηλφκελα ηεο πάικσζεο θαη ηεο απψιεηαο ζηήξημεο είλαη πνιχ ζηελά ζπλδεδεκέλα κεηαμχ ηνπο. Οξηζκέλνη κάιηζηα ζπγγξαθείο ζεσξνχλ ηα δχν θαηλφκελα σο ηαπηφζεκα. Με ηελ

57 53 αλάιπζε πνπ αθνινπζεί, ζα πξνζπαζήζνπκε λα απνζαθελίζνπκε ηε ζρέζε πνπ έρνπλ κεηαμχ ηνπο. πσο αλαθέξακε παξαπάλσ, ε απψιεηα ζηήξημεο παξνπζηάδεηαη ζην ζπκπηεζηή ηνπ αεξηνζηξφβηινπ φηαλ ε ξνή γχξσ απφ ηα πηεξχγηά ηνπ γίλεη αζηαζήο. πλήζσο, ε αζηάζεηα πξνθαιείηαη απφ ηελ αηθλίδηα αχμεζε, (ή ειάηησζε), ηεο κάδαο ηνπ ξεχκαηνο αέξα ρσξίο ηελ αληίζηνηρε κεηαβνιή ηνπ ιφγνπ ζπκπίεζεο ζην ζπκπηεζηή. Απνηειεί, δειαδή, ηελ αδπλακία ησλ πηεξπγίσλ ηνπ ζπκπηεζηή λα πξνσζήζνπλ ην εηζεξρφκελν ξεχκα ηνπ αέξα ζχκθσλα κε ηα ραξαθηεξηζηηθά ζρεδηαζκνχ ηνπο. ην ζεκείν απηφ, αο ζπκεζνχκε φηη ηα πηεξχγηα ηνπ ζπκπηεζηή (ηδηαίηεξα ηνπ αμνληθνχ) απνηεινχλ νπζηαζηηθά κηθξέο πηέξπγεο. Απηφ έρεη σο απνηέιεζκα ηα πηεξχγηα λα ζπκπεξηθέξνληαη κε ηξφπν παξφκνην κε ηελ πηέξπγα ηνπ αεξνζθάθνπο. Καηά ηε δηάξθεηα, ινηπφλ, ηεο ιεηηνπξγίαο ηνπ ζπκπηεζηή ζε ζπλζήθεο απψιεηαο ζηήξημεο, ηδηαίηεξν ξφιν παίδεη ε γσλία πξνζβνιήο ηνπ αέξα ζε απηά. ηαλ απηή ππεξβεί κία ζπγθεθξηκέλε ηηκή (ε νπνία απνηειεί ζρεδηαζηηθή παξάκεηξν), επέξρεηαη κείσζε ηεο ηαρχηεηαο εηζαγσγήο ηνπ αέξα ζην ζπκπηεζηή, φπσο θαίλεηαη ζην ζρήκα 48. ρήκα 48 Ρεύκα αέξα εηζαγσγήο κε πςειή θαη ρακειή ηαρύηεηα Σφηε, παξαηεξνχληαη πεξηνρέο απνθφιιεζεο ηεο ξνήο. Απηέο θηλνχληαη πεξηθεξεηαθά κε ηαρχηεηα κηθξφηεξε ηεο ηαρχηεηαο πεξηζηξνθήο ηνπ άμνλα ηνπ θηλεηήξα θαη κε ηελ ίδηα θνξά. ην ζρήκα 49 παξνπζηάδεηαη κία πξνζπάζεηα εξκελείαο ηνπ θαηλνκέλνπ. ρήκα 49 Πεξηνρή απνθόιιεζεο ηεο ξνήο ζηα θηλεηά πηεξύγηα ηνπ ζπκπηεζηή Η δεκηνπξγία πεξηνρήο απνθφιιεζεο ηεο ξνήο κφλν ζην πηεξχγην Α επεξεάδεη πξννδεπηηθά θαη ηα γεηηνληθά πηεξχγηα. Σν πηεξχγην Β βξίζθεηαη ακέζσο κεηά απφ ην Α απφ ηελ πιεπξά ππνπίεζεο θαη ζα δερηεί ηε ξνή ηνπ αέξα κε κεγαιχηεξε γσλία πξνζβνιήο. Αληίζεηα, ην πηεξχγην Γ βξίζθεηαη ακέζσο κεηά ην Α απφ ηελ πιεπξά ηεο ππεξπίεζεο. Θα δερηεί, ινηπφλ, ηε ξνή κε κηθξφηεξε γσλία πξνζβνιήο. Η αχμεζε ηεο γσλίαο πξνζβνιήο ζην πηεξχγην Β νδεγεί ζηελ εκθάληζε πεξηνρήο απνθφιιεζεο ηεο

58 54 ξνήο ζε απηφ. Παξάιιεια, κεηψλεηαη ε γσλία πξνζβνιήο ζην πηεξχγην Α, νπφηε ε πεξηνρή απνθφιιεζεο ηεο ξνήο ζε απηφ κεηψλεηαη θαη, ηειηθά, ε ξνή επαλαθνιιάηαη. Παξαηεξνχκε, ινηπφλ, φηη ε πεξηνρή απνθφιιεζεο ηεο ξνήο, νπζηαζηηθά, κεηαθέξζεθε απφ ην πηεξχγην Α ζην πηεξχγην Β. Με φκνην ηξφπν ζα κεηαθεξζεί θαη ζηα ππφινηπα πηεξχγηα. Αλαπηχζζεηαη, κε ηνλ ηξφπν απηφ, κία πεξηζηξεθφκελε απνθφιιεζε (rotating stall), αθνχ ηα πηεξχγηα ηνπ ζπκπηεζηή βξίζθνληαη ζε πεξηθεξεηαθή δηάηαμε κέζα ζηνλ θηλεηήξα. Γεληθά, ε εκθάληζε ηνπ θαηλνκέλνπ ηεο πεξηζηξεθφκελεο απνθφιιεζεο πξνέξρεηαη απφ ηε δηαηαξαρή ζηε ζρέζε κεηαμχ ξνήο αέξα, ιφγνπ ζπκπίεζεο θαη αξηζκνχ ζηξνθψλ. Οη αηηίεο πνπ κπνξνχλ λα δεκηνπξγήζνπλ ηέηνηεο ζπλζήθεο είλαη: Μείσζε ηεο ξνήο ηνπ αέξα ιφγσ πηήζεο ζε κεγάιν χςνο, παγνπνίεζεο. Απφηνκε αχμεζε ηεο ξνήο ηνπ θαπζίκνπ. Απφηνκε αιιαγή ηεο ξνήο ηνπ αέξα ιφγσ ειηγκνχ ηνπ αεξνζθάθνπο. Τςειή ζεξκνθξαζία ηνπ αέξα εηζαγσγήο. Βιάβε ελφο ή πεξηζζφηεξσλ πηεξπγίσλ ηνπ ζπκπηεζηή (π.ρ. απφ αλαξξφθεζε μέλνπ ζψκαηνο), νπφηε θαη αιινηψλνληαη ηα ραξαθηεξηζηηθά ηεο ιεηηνπξγίαο ηνπ. Μείσζε ηεο δηαηνκήο εηζαγσγήο αέξα θαζψο θαη ησλ δηφδσλ ησλ βαζκίδσλ (π.ρ. απφ επηθαζίζεηο). Αλ ε αηηία ηνπ θαηλνκέλνπ ζπλερίζεη λα ππάξρεη, ηφηε ε αζηάζεηα ηεο ξνήο ηνπ αέξα πξνζβάιιεη ην ζχλνιν ησλ βαζκίδσλ ηνπ ζπκπηεζηή. ην ζεκείν απηφ είλαη πνπ θάπνηνη απφ ηνπο εηδηθνχο δηαρσξίδνπλ ηηο έλλνηεο απψιεηα ζηήξημεο θαη πάικσζε. Δλψ ε πξψηε αθνξά ηελ αζηάζεηα ηεο ξνήο ζε πεξηνξηζκέλν αξηζκφ βαζκίδσλ, ε πάικσζε ζεσξείηαη φηη απνηειεί ηε κεηάβαζε ηνπ θαηλνκέλνπ ζε φιεο ηηο βαζκίδεο ηνπ ζπκπηεζηή. Παξαηεξνχληαη, ινηπφλ, ζπλνιηθέο «ηαιαληψζεηο» ηεο ξνήο ζε φιν ην κήθνο ηνπ δαθηπιίνπ ξνήο ηνπ ζπκπηεζηή. Η ξνή θαηεπζχλεηαη απφ ηελ είζνδν πξνο ηεο έμνδν ηνπ ζπκπηεζηή αιιά θαη ην αληίζεην ακέζσο κεηά. Η απψιεηα ζηήξημεο κηθξήο έληαζεο ζπλνδεχεηαη απφ ειαθξχ θξαδαζκφ ή θαζπζηέξεζε κεηαβνιήο ησλ ζηξνθψλ ζε επηηάρπλζε ή επηβξάδπλζε ηνπ θηλεηήξα. πλήζσο, ζε απηή ηελ έληαζε δελ επεξεάδεη ηε ιεηηνπξγία ηνπ θηλεηήξα θαη απνθαζίζηαηαη ακέζσο ρσξίο ηελ αλάγθε θάπνηαο δηνξζσηηθήο θίλεζεο απφ ην ρεηξηζηή ηνπ αεξνζθάθνπο. Απψιεηα ζηήξημεο κε κεγαιχηεξε έληαζε ζπλνδεχεηαη απφ αχμεζε ηεο ζεξκνθξαζίαο ιεηηνπξγία ηνπ ζηξνβίινπ ηνπ θηλεηήξα, θξαδαζκνχο θαη εκθάληζε ζνξχβνπ (ζαλ βήμηκν) απφ ην ζπκπηεζηή. Καηά ηελ πιήξε απψιεηα ζηήξημεο πάικσζε, δεκηνπξγνχληαη ηζρπξνί θξφηνη ζην ζπκπηεζηή θαη αχμεζε ζηηο ζεξκνθξαζίεο ιεηηνπξγίαο ηνπ ζηξνβίινπ. Γηα ηελ απνθπγή ηεο ιεηηνπξγίαο ζε ζπλζήθεο απψιεηαο ζηήξημεο θαη πάικσζεο, νη θαηαζθεπαζηέο αεξηνζηξνβίισλ έρνπλ δεκηνπξγήζεη ην ιεγφκελν «πεδίν ραξαθηεξηζηηθψλ» ή ράξηε ηνπ ζπκπηεζηή. ε απηφ, γηα θάζε δηαθνξεηηθφ θηλεηήξα, απεηθνλίδνληαη φιεο νη θαηαζηάζεηο ιεηηνπξγίαο θαη πξνθχπηνπλ νη πεξηνρέο επζηαζνχο θαη αζηαζνχο ιεηηνπξγίαο γηα ην ζπκπηεζηή. πσο θαίλεηαη ζην ζρήκα 50, θαηά κήθνο ηεο θακπχιεο θαλνληθήο ιεηηνπξγίαο, ν ζπκπηεζηήο ζα ιεηηνπξγεί ρσξίο ηελ εκθάληζε πάικσζεο γηα δηάθνξεο ηηκέο ηνπ ιφγνπ ζπκπίεζεο, ηεο ξνήο κάδαο αέξα θαη ηνπ αξηζκνχ ζηξνθψλ. Σν ζεκείν θαλνληθήο ιεηηνπξγίαο βξίζθεηαη ζε απηήλ ηελ θακπχιε θαη δειψλεη ηηο ζπλζήθεο θάησ απφ ηηο νπνίεο ν ζπκπηεζηήο ζα ιεηηνπξγεί ηηο πεξηζζφηεξεο θνξέο. Οη ηηκέο ηνπ ιφγνπ ζπκπίεζεο πνπ εμαζθαιίδνπλ ηθαλνπνηεηηθή ιεηηνπξγία ηνπ θηλεηήξα είλαη απηέο πνπ βξίζθνληαη κεηαμχ ηεο θακπχιεο θαλνληθήο ιεηηνπξγίαο θαη ηεο θακπχιεο πάικσζεο. Δπίζεο, γηα θάζε δεδνκέλε ηηκή ξνήο κάδαο αέξα, ππάξρεη κία κηθξή πεξηνρή ηηκψλ ηνπ ιφγνπ ζπκπίεζεο φπνπ ν θηλεηήξαο ζα ιεηηνπξγεί ρσξίο ηελ εκθάληζε πάικσζεο.

59 55 ρήκα 50 Γηάγξακκα ιεηηνπξγίαο αμνληθνύ ζπκπηεζηή Η απψιεηα ζηήξημεο θαη ε πάικσζε είλαη, βέβαηα, αλεπηζχκεηεο ιεηηνπξγίεο. Η εκθάληζή ηνπο επηθέξεη θξαδαζκνχο θαη ζεκαληηθή κείσζε ηνπ βαζκνχ απφδνζεο ηνπ ζπκπηεζηή. Απηή, ζε ζπκπηεζηέο πςειήο ηαρχηεηαο, ζπλνδεχεηαη απφ κεγάιε αχμεζε ηεο ζεξκνθξαζίαο, νη νπνίεο ζε ζπλδπαζκφ κε ηνπο θξαδαζκνχο κπνξεί λα επηθέξνπλ ηελ νιηθή θαηαζηξνθή ηνπ ζπκπηεζηή. Δπίζεο, ε αλαζηξνθή ηεο ξνήο πνπ παξαηεξείηαη θαηά ηελ εκθάληζε ηεο πάικσζεο κπνξεί λα νδεγήζεη ζε αλαξξφθεζε θιφγαο απφ ην ζάιακν θαχζεο θαη θαηαζηξνθή ηνπ ζπκπηεζηή. Γεληθά, ηα θαηλφκελα ηεο απψιεηαο ζηήξημεο θαη ηεο πάικσζεο αληηκεησπίδνληαη κε ηνπο αθφινπζνπο ηξφπνπο: 1) Απνηειεζκαηηθή ιεηηνπξγία ηνπ εμαξηήκαηνο ηνπ απηφκαηνπ ξπζκηζηή θαπζίκνπ. Απηφο ιακβάλεη ππφςε ηηο παξακέηξνπο ηεο θαηάζηαζεο ιεηηνπξγίαο (ιφγνο ζπκπίεζεο, αξηζκφο ζηξνθψλ ιεηηνπξγίαο ηνπ ζπκπηεζηή θαη ξνή εηζεξρφκελνπ αέξα) θαη αληηζηαζκίδεη ηηο κεηαβνιέο ηνπο, ηδηαίηεξα θαηά ηηο απφηνκεο κεηαθηλήζεηο ηεο καλέηαο. 2) Μείσζε ηεο γσλίαο πξνζβνιήο ησλ κπξνζηηλψλ βαζκίδσλ ηνπ ζπκπηεζηή ψζηε λα κελ ππεξβεί ηελ θξίζηκε ηηκή ηεο. 3) Υξήζε ζπζηήκαηνο απηφκαηνπ ειέγρνπ ξνήο ψζηε λα επηηεπρζεί ιεηηνπξγία ρσξίο απψιεηα ζηήξημεο. Σν ζχζηεκα απηφ παξνρεηεχεη πνζφηεηα αέξα απφ ην κέζν ή ην νπίζζην κέξνο ηνπ ζπκπηεζηή πξνο ηελ αηκφζθαηξα ή πξνο θάπνηα δεπηεξεχνπζα ξνή (π.ρ. πξνο ηελ θακπίλα επηβαηψλ). Η πνζφηεηα ηνπ αέξα ξπζκίδεηαη κέζσ βαιβίδαο (handling bleed valve). Απηή είλαη αλνηρηή θαηά ηε ιεηηνπξγία ηνπ θηλεηήξα ζε ρακεινχο ιφγνπο ζπκπίεζεο θαη θιείλεη ζηνπο πςειφηεξνπο. ηαλ ε βαιβίδα είλαη αλνηθηή, ε ξνή αέξα απμάλεηαη ζηηο κπξνζηηλέο βαζκίδεο ελψ κεηψλεηαη ζηηο νπίζζηεο. Έηζη, επέξρεηαη ηζνξξνπία ζηε ξνή ηνπ αέξα θαηά κήθνο ηνπ ζπκπηεζηή. 4) Υξήζε νδεγψλ πηεξπγίσλ ζηελ είζνδν ηνπ ζπκπηεζηή θαη ζηαζεξψλ πηεξπγίσλ κε κεηαβιεηή γσλία ζηηο αξρηθέο βαζκίδεο. Ο κεραληζκφο ξχζκηζεο ηεο γσλίαο ιακβάλεη ππφςε ηνλ αξηζκφ ησλ ζηξνθψλ ιεηηνπξγίαο θαη ηε ζεξκνθξαζία ηνπ αέξα εηζαγσγήο. 5) Υξήζε δηβαζκίνπ ζπκπηεζηή (δχν ζηξνθείσλ). Με ηνλ ηξφπν απηφλ, επηηπγράλεηαη ξχζκηζε ησλ ζηξνθψλ ηνπ ζπκπηεζηή ρακειήο πίεζεο ζηηο θαιχηεξεο δπλαηέο ζπλζήθεο ιεηηνπξγίαο θαη κεηψλεηαη ε πηζαλφηεηα εκθάληζεο απψιεηαο ζηήξημεο. Αξθεηνί θαηαζθεπαζηέο θηλεηήξσλ ρξεζηκνπνηνχλ ζπλδπαζκφ θπγνθεληξηθνχ θαη αμνληθνχ ζπκπηεζηή γηα λα εθκεηαιιεπηνχλ ηα πιενλεθηήκαηα θαη ησλ δχν ηχπσλ. Ο

60 56 ζρεδηαζκφο απηφο ρξεζηκνπνηείηαη ζε κηθξνχο θηλεηήξεο πνπ θηλνχλ κηθξά επηβαηηθά αεξνζθάθε θαη ειηθφπηεξα. Δλδεηθηηθφ παξάδεηγκα ν θηλεηήξαο Garrett TFE731 πνπ θαίλεηαη ζην ζρήκα 51. Έλαο πνιπβάζκηνο αμνληθφο ζπκπηεζηήο ρξεζηκνπνηείηαη σο ζπκπηεζηήο ρακειήο πίεζεο θαη έλαο κνλνβάζκηνο θπγνθεληξηθφο ζπκπηεζηήο σο ζπκπηεζηήο πςειήο πίεζεο. Δπίζεο, ρξεζηκνπνηείηαη εκπξφζζηνο αλεκηζηήξαο, ν νπνίνο παίξλεη θίλεζε, κέζσ κεησηήξα ζηξνθψλ, απφ ηνλ άμνλα πνπ δίλεη θίλεζε ζην ζπκπηεζηή ρακειήο πίεζεο. Γηαρύηεο ρήκα 51 πλδπαζκόο αμνληθνύ θαη θπγνθεληξηθνύ ζπκπηεζηή θνπφο ηνπ δηαρχηε είλαη λα θαηεπζχλεη ηε κάδα ηνπ αέξα, πνπ εμέξρεηαη απφ ην ζπκπηεζηή, πξνο ην ζάιακν θαχζεο. πγρξφλσο, κεηαηξέπεη ηελ θηλεηηθή ελέξγεηα ηνπ αέξα ζε ζηαηηθή πίεζε. ην δηαρχηε ε ηηκή ηεο πίεζεο ιακβάλεη ηε κεγαιχηεξε ηηκή ηεο κέζα ζηνλ θηλεηήξα. πσο είδακε, ζην θπγνθεληξηθφ ζπκπηεζηή ν αέξαο εηζέξρεηαη, ζπκπηεζκέλνο, ζε πεξηθεξεηαθά δηαηεηαγκέλνπο δηαρχηεο θαη ζηε ζπλέρεηα ζην ζάιακν θαχζεο. ηνλ αμνληθφ ζπκπηεζηή, ν ζπκπηεζκέλνο αέξαο δηέξρεηαη απφ ζηαζεξά νδεγά πηεξχγηα ηελ ηειεπηαία ζηαζεξή βαζκίδα ηνπ ζπκπηεζηή γηα λα εηζέιζεη ζην δηαρχηε. Μέζα ζε απηφλ, ε ζπλερψο απμαλφκελε δηαηνκή πξνθαιεί κείσζε ηεο ηαρχηεηαο ηνπ αέξα θαη αχμεζε ηεο ζηαηηθήο πίεζεο, ζχκθσλα κε ην λφκν ηνπ Μπεξλνχιιη (Bernoulli). Μεηά απφ ην δηαρχηε, ν αέξαο εηζέξρεηαη ζην ζάιακν θαχζεο κε πςειή πίεζε θαη ρακειή ηαρχηεηα, ζπλζήθεο θαηάιιειεο, δειαδή, γηα ηελ ηθαλνπνηεηηθή αλάκεημή ηνπο κε ην θαχζηκν πνπ εγρχεηαη. Ο δηαρχηεο απνηειεί ζπλέρεηα ηνπ πεξηβιήκαηνο ηνπ ζπκπηεζηή ή κπνξεί λα είλαη θαη δηαθνξεηηθφ θνκκάηη (ζρήκα 52). Καη ζηηο δχν πεξηπηψζεηο θέξεη ζπξίδεο γηα ηελ παξνρέηεπζε πεπηεζκέλνπ αέξα γηα ηελ εθηέιεζε δηάθνξσλ βνεζεηηθψλ ιεηηνπξγηψλ ηνπ αεξνζθάθνπο. πσο είδακε θαη παξαπάλσ, ζπξίδεο παξνρέηεπζεο πεπηεζκέλνπ αέξα ππάξρνπλ θαη ζην ηκήκα ηνπ ζπκπηεζηή. ρήκα 52 Γεληθή κνξθή δηαρύηε

61 57 ΚΔΦΑΛΑΙΟ 4 πληήξεζε 4.1 Γεληθά Οη θαλνληζκνί ζπληήξεζεο θηλεηήξσλ, φπσο θαη φινπ ηνπ αεξνπνξηθνχ πιηθνχ ππφθεηληαη ζηηο δηαηάμεηο ησλ αληίζηνηρσλ βηβιίσλ ζπληήξεζεο, ελψ ε γεληθή πνιηηηθή ζπληήξεζε αθνινπζεί ηηο νδεγίεο ηεο Τπεξεζίαο Πνιηηηθήο Αεξνπνξίαο θάζε ρψξαο. ηελ ράξαμε απηήο ηεο πνιηηηθήο ιακβάλνληαη ππφςε νη ππνδείμεηο ηνπ θαηαζθεπαζηνχ θαη ηεο εηαηξίαο, πνπ ρξεζηκνπνηεί ηνπο θηλεηήξεο. ηαλ ιέκε ζπληήξεζε ελλννχκε ηηο εξγαζίεο πνπ ρξεηάδνληαη - πξνγξακκαηηζκέλεο θαη κε γηα λα δηαηεξεζεί ν θηλεηήξαο ζε ιεηηνπξγία γηα έλα ρξνληθφ δηάζηεκα, πνπ νξίδεηαη κεηαμχ δχν Γεληθψλ Δπηζθεπψλ (Σ.Β.Ο., Time Between Overhaul). Απηφο ν ρξφλνο θαζνξίδεηαη απφ ηνλ ηξφπν εθκεηάιιεπζεο ηνπ αεξνπιάλνπ, απφ ηνλ ηξφπν ζπληήξεζεο θαη απφ ηηο ηειεηνπνηήζεηο, πνπ έρνπλ ελζσκαησζεί ζ απηφλ απφ ηελ θαηαζθεπή ηνπ. Ο ρξφλνο κεηαμχ Γεληθψλ Δπηζθεπψλ δελ είλαη ν ίδηνο ζε φιε ηε δσή ελφο ηχπνπ θηλεηήξσλ. Ξεθηλά ρακειά θαη αλάινγα πξνο ηε ζπκπεξηθνξά ησλ θηλεηήξσλ, πνπ ρξεζηκνπνηνχληαη αλεβαίλεη ζηαδηαθά, κε πξφηαζε ηεο εηαηξίαο, πνπ ηνπο έρεη θαη ζχκθσλε γλψκε ηεο αξκφδηαο Τπεξεζίαο Πνιηηηθήο Αεξνπνξίαο. 4.2 Πξνγξακκαηηζκέλε ζπληήξεζε Μ απηφλ ηνλ φξν πεξηιακβάλνπκε θάζε εξγαζία, πνπ γίλεηαη ζηνλ θηλεηήξα βάζεη νξηζκέλσλ εκεξνινγηαθψλ ή ρξνληθψλ πεξηνξηζκψλ. Απηή ζπλήζσο ζπλδένληαη κε ηνλ θχθιν ζπληήξεζεο ηνπ αεξνπιάλνπ θαη ν κηθξφηεξνο είλαη ην δηάζηεκα αλάκεζα ζε δχν πηήζεηο ηνπ. ΙΣΔΜ ΝΟΣ EXCEED LIMIT REQUIREMENT Engine oil tank Flight termination Check oil level. Replenish as necessary. Record amount taken Cowls Transit Check the pod cowls for damage and external evidence of fuel and oil leaks. Caps and access panels Transit Check secure Engine intake Transit Check clear. Free from damage and loose objects. Turbine and exhaust collector Transit Visually inspect for signs of damage and metal deposits. Engine intake 25 hours Visually inspect front of engine through air intake for signs of damage paying particular attention to intake guide vanes and leading stage rotor blades. Turbine and exhaust collector 25 hours Visually inspect L.P.2 turbine blades, nozzle guide vanes and mixer unit for cracking with damage by viewing from rear using a strong spot light. Fuel filter 125 hours Drain sample and check for water contamination. Magnetic chip detector 200 hours Remove and inspect Igniter plugs 200 hours Audibly check operation Oil pressure filter 600 hours Check and clean filter element Fuel filter 800 hours Remove filter and renew ρήκα 53 Σππηθό ζρέδην ζπληήξεζεο (Απόζπαζκα από εγρεηξίδην ζπληήξεζεο)

62 58 Η βειηησκέλε αλάιπζε ησλ ζηνηρείσλ ιεηηνπξγίαο ηνπ θηλεηήξα ζε ζπλδπαζκφ κε ηελ απμαλφκελε ρξεζηκνπνίεζε βειηησκέλσλ κεζφδσλ ειέγρνπ ηεο θαηάζηαζήο ηνπ απφ πιεπξάο θαηαζθεπήο θαη ιεηηνπξγίαο, κεηψλνπλ ζπλερψο ηηο απαηηήζεηο πξνγξακκαηηζκέλεο ζπληήξεζεο. Παξαπάλσ παξαζέηνπκε έλα ηκήκα ππνζεηηθνχ πίλαθα πξνγξακκαηηζκέλεο ζπληήξεζεο κεξηθψλ ηκεκάησλ ελφο θηλεηήξα. 4.3 Με πξνγξακκαηηζκέλε ζπληήξεζε Μ απηφλ ηνλ φξν ελλννχκε εξγαζίεο ζπληήξεζεο, πνπ πξνθχπηνπλ ζαλ βιάβεο θαηά ηελ ρξεζηκνπνίεζε ηνπ θηλεηήξα. Ο ηξφπνο ησλ επηζθεπψλ, πνπ απαηηνχληαη ζε θάζε πεξίπησζε, πεξηιακβάλεηαη ζπλήζσο ζηα ζρεηηθά βηβιία ζπληήξεζεο. απηή έρνπκε επηδηφξζσζε βιάβεο, ξχζκηζε ελφο ζπζηήκαηνο ή αληηθαηάζηαζε θάπνηνπ ηκήκαηνο. 4.4 Δμνπιηζκόο Γηα ηελ εθηέιεζε ησλ δηαθφξσλ πξνγξακκαηηζκέλσλ θαη απξνγξακκάηηζησλ εξγαζηψλ ζπληήξεζεο, εθηφο απφ ηα θνηλά εξγαιεία απαηηνχληαη θαη πνιιά εηδηθά εξγαιεία, πνπ αλαθέξνληαη ζηα βηβιία ζπληήξεζεο ηνπ θαηαζθεπαζηή θαη πνιιέο θνξέο δίλνληαη θη απ απηφλ. Πέξα απφ απηά θαη ζε απμαλφκελν ξπζκφ ηα ηειεπηαία ρξφληα ρξεζηκνπνηνχληαη εηδηθέο ζπζθεπέο είηε γηα αθξηβή έιεγρν ιεηηνπξγίαο θαη ξχζκηζεο είηε γηα έιεγρν ηεο θαηαζθεπήο θαη αληνρήο ησλ δηαθφξσλ ηκεκάησλ ηνπ θηλεηήξα. Σππηθά παξαδείγκαηα ηέηνησλ επηζθεπψλ είλαη ζπζθεπέο δηαθξίβσζεο ζεξκνθξαζηψλ ή πηέζεσλ ή ζηξνθψλ ιεηηνπξγίαο θαη ζπζθεπέο αθηίλσλ Υ, βνξνζθνπηθνχ ειέγρνπ θ.ι.π. 4.5 Δπθνιία ζπληήξεζεο Μ απηφλ ηνλ φξν ελλννχκε ηελ επθνιία, κε ηελ νπνία κπνξνχλ λα εθηειεζηνχλ δηάθνξεο εξγαζίεο ζπληήξεζεο, φπσο κεηαθνξά, απνζήθεπζε, ηνπνζέηεζε, αθαίξεζε, αληηθαηάζηαζε παξειθνκέλσλ θ.ι.π. Απηή ε επθνιία πξνζδηνξίδεηαη θχξηα, απφ ηελ πξνζπάζεηα ηνπ θαηαζθεπαζηή λα ηελ επηηχρεη κε ηελ θαηάιιειε ζρεδίαζε ηεο θαηαζθεπήο θαη αλάξηεζεο ηνπ θηλεηήξα. ρήκα 54 πληήξεζε πάλσ ζην αεξνπιάλν ζε θηλεηήξα κε ηκεκαηηθή θαηαζθεπή

63 59 Ιδηαίηεξε πξνζνρή ηα ηειεπηαία ρξφληα δίλεηαη ζηελ επθνιία αθαίξεζεο ή επηζεψξεζεο ηκεκάησλ, πνπ πεξηνξίδνπλ ηε δσή ηνπ θηλεηήξα. Έρεη θαηαβιεζεί πξνζπάζεηα απηέο νη εξγαζίεο, λα κπνξνχλ λα γίλνληαη επάλσ ζην αεξνπιάλν, ρσξίο λα απαηηείηαη αθαίξεζε ηνπ θηλεηήξα, θαη ηνπνζέηεζε ηνπ ζε θιίλε ζπληήξεζεο. εκαληηθφ επίηεπγκα είλαη, φηη ζε κεξηθνχο ηειεπηαίνπο θηλεηήξεο έρεη επηηεπρζεί ε αθαίξεζε θαη επαλαηνπνζέηεζε κεγάισλ ζπγθξνηεκάησλ, φπσο ηκεκάησλ ηνπ ζπκπηεζηή κε ηνλ θηλεηήξα ζηε ζέζε ηνπ (ζρήκα 54). Δίλαη γεγνλφο, φηη ζήκεξα νη θαηαζθεπαζηέο αθηεξψλνπλ πνιχ ρξφλν απφ ηελ φιε κειέηε ηνπ θηλεηήξα αθξηβψο ζηελ εμεχξεζε ηξφπσλ, γηα δηεπθφιπλζε ησλ εξγαζηψλ ζπληήξεζεο. απηφ βέβαηα έρνπλ πηεζζεί απφ ηηο αεξνπνξηθέο εηαηξίεο ιφγσ ηνπ θφζηνπο εξγαζίαο, πνπ απμάλεη ζπλέρεηα. 4.6 Λεηηνπξγηθή παξαθνινύζεζε Μ απηφλ ηνλ φξν (condition monitoring) ελλννχκε ηελ πξνζπάζεηα πξφιεςεο ηεο εκθάληζεο βιαβψλ, κε πξνιεπηηθή επηδηνξζσηηθή ελέξγεηα, πνπ πξνθαιείηαη απφ παξαθνινχζεζε δηαθφξσλ ιεηηνπξγηθψλ ραξαθηεξηζηηθψλ ηνπ θηλεηήξα θαη εληνπηζκφ ησλ πηζαλψλ ζεκείσλ πνπ επίθεηηαη θζνξά ή βιάβε. Η αξρηθή κέζνδνο, πνπ ρξεζηκνπνηήζεθε ήηαλ ε αλαγξαθή ζε εηδηθφ ηκήκα ησλ θχιισλ ηνπ βηβιίνπ ηνπ αεξνπιάλνπ (log book) δηαθφξσλ ραξαθηεξηζηηθψλ ηεο ιεηηνπξγίαο ηνπ θηλεηήξα θαη ζηε ζπλέρεηα ε ηξνθνδφηεζε ησλ δεδνκέλσλ θαη επεμεξγαζία ηνπο απφ ειεθηξνληθνχο ππνινγηζηέο. ηα ζεκεξηλά αεξνπιάλα έρνπλ πξνζηεζεί ή ηειεηνπνηεζεί φξγαλα, πνπ αλαθέξνληαη ζηε ιεηηνπξγία ηνπ θηλεηήξα, φπσο: Μεηξεηέο ηαιαληψζεσλ Δλδείθηεο ζεξκνθξάζίαο επηζηξνθήο ηνπ ιηπαληηθνχ Δλδείθηεο πνζφηεηαο ιηπαληηθνχ Δλδείθηεο απψιεηαο ζηήξημεο ηνπ ζπκπηεζηή Δλδείθηεο εθθεληξηθήο πεξηζηξνθήο ζηξεπηψλ ηκεκάησλ Δλδείθηεο ζεξκνθξαζίαο, πνπ βαζίδνληαη ζε ππξφκεηξα γηα κέηξεζε ζεξκνθξαζίαο πηεξπγίσλ Δπίζεο, έρνπλ αξρίζεη λα ρξεζηκνπνηνχληαη εηδηθέο ζπζθεπέο, πνπ θαηά ηελ δηάξθεηα ηεο πηήζεο θαηαγξάθνπλ ζε καγλεηηθέο ηαηλίεο δηάθνξα ιεηηνπξγηθά ραξαθηεξηζηηθά ηνπ θηλεηήξα γηα επεμεξγαζία απφ ειεθηξνληθφ ππνινγηζηή. εκαληηθή εμέιημε απνηειεί ε ρξεζηκνπνίεζε ζπζθεπήο γηα ηελ θαηαγξαθή ησλ κεηαβνιψλ ηεο ζεξκνθξαζίαο ζρεηηθά κε ηνλ ρξφλν. Με απηήλ κπνξνχκε λα θαζνξίδνπκε ηε δσή ηνπ θηλεηήξα, αλάινγα κε ηε ζπλνιηθή ρξνληθή ζεξκνθξαζηαθή θαηαπφλεζή ηνπ θη φρη κφλν αλάινγα κε ηηο ψξεο ιεηηνπξγίαο. Οη ζπζθεπέο ειέγρνπ ζην έδαθνο πεξηιακβάλνπλ ζπγθξνηήκαηα ιεηηνπξγηθνχ ειέγρνπ, φπσο ειέγρνπ ζεξκνθξαζηψλ, ηαιαληψζεσλ, θ.ι.π., θαη ζπγθξνηήκαηα ειέγρνπ ηεο θαηάζηαζεο δηαθφξσλ ηκεκάησλ θαη ζπζηεκάησλ ηνπ αεξνζηξνβίινπ.

64 60 1.Θέζε καηηνχ 2. Θπξίδα πξνζηηφηεηαο 3.Βνξνζθφπην (ζηεξεφ) 4. Πεξίβιεκα θηλεηήξα 5.Οδεγά πεηξχγηα αθξνθχζηνπ ςειήο πίεζεο ρήκα 55 Δπηζεώξεζε ησλ νδεγώλ πηεξπγίσλ αθξνθύζηνπ ςειήο πίεζεο πζθεπέο εζσηεξηθήο παξαηήξεζεο ρξεζηκνπνηνχληαη γηα ηνλ έιεγρν ηεο θαηάζηαζεο ηνπ ζπκπηεζηή, ηνπ ζηξνβίινπ, ησλ νδεγψλ πηεξπγίσλ, ηνπ ζαιάκνπ θαχζεο θ.ι.π.(ζρήκα 55). Οη ζπζθεπέο κπνξεί λα είλαη εχθακπηεο ή ζηεξεέο αλάινγα κε ηελ πεξίπησζε θαη εηζάγνληαη πξνο ηελ πεξηνρή πνπ ζα ειεγρζεί, κέζσ εηδηθψλ νπψλ, ζηξαηεγηθά ηνπνζεηεκέλα ζηα πεξηβιήκαηα ηνπ θηλεηήξα. Μέζσ απηψλ έρνπκε δπλαηφηεηα ή απεπζείαο νπηηθήο παξαηήξεζεο ε θσηνγξάθεζεο ή θαη θηλεκαηνγξάθεζεο θαη κεηάδνζεο απφ θιεηζηφ θχθισκα ηειεφξαζεο. Οη ελδείθηεο θαηάζηαζεο ηνπ θηλεηήξα πεξηιακβάλνπλ ηα θίιηξα ιηπαληηθνχ θαη θαπζίκνπ θη επίζεο κεξηθέο θνξέο καγλεηηθά θίιηξα. Απηά ειέγρνληαη ζην έδαθνο ζε ηαθηά ρξνληθά δηαζηήκαηα ή γηα δηεξεχλεζε βιάβεο, πνπ δηαπηζηψζεθε ζηε πηήζε ή θαηαγξάθεθε ζην ζχζηεκα θαηαγξαθήο ηνπ αεξνπιάλνπ. Ο έιεγρνο ησλ θίιηξσλ ηνπ ιηπαληηθνχ κπνξεί λα δψζεη κία έγθαηξε πξνεηδνπνίεζε γηα θζνξά ή βιάβε θάπνηνπ ηκήκαηνο ή ζπζηήκαηνο ηνπ αεξηνζηξφβηινπ. Μεξηθέο εηαηξίεο θαηαγξάθνπλ ηελ ηζηνξία ησλ απνηειεζκάησλ ειέγρνπ ησλ θίιηξσλ. Σα θίιηξα θαπζίκνπ κεξηθέο θνξέο πεξηέρνπλ έλα αζεκέλην έιαζκα γηα ηελ αλαθάιπςε ςηιήο πεξηεθηηθφηεηαο ζείνπ ζην θαχζηκν. 4.7 Πξνθπιάμεηο θαηά ηελ ζπληήξεζε Καηά ηελ ζπληήξεζε ηνπ αεξηνζηξφβηινπ πξέπεη λα ιακβάλνληαη νξηζκέλεο πξνθπιάμεηο. Σν ζχζηεκα αλάθιεμεο κπνξεί λα πξνθαιέζεη αθφκε θαη ζάλαην θη έηζη πξηλ γίλεη νπνηαδήπνηε εξγαζία ζηα ηκήκαηα πςειήο ηάζεο ζπηλζεξηζηέο θαη θαισδίσζε ζα πξέπεη λα απνζπλδένπκε ηελ παξνρή ρακειήο ηάζεο θαη λα αθήλνπκε λα πεξάζεη ηνπιάρηζηνλ έλα ιεπηφ πξηλ ηελ απνζχλδεζε ηνπ αγσγνχ πςειήο ηάζεο. Δπίζεο πξηλ εξγαζηνχκε ζε ζπγθξνηήκαηα, πνπ ζπλδένληαη πξνο ην ειεθηξηθφ ζχζηεκα, ζα πξέπεη ή λα δηαθφπηνπκε ην ξεχκα ή λα βγάδνπκε ηηο αζθάιεηεο ηνπ ηκήκαηνο θαη λα θξεκάκε πξνεηδνπνηεηηθέο ισξίδεο. ηαλ θάλνπκε πιήξσζε ιηπαληηθνχ, πξέπεη λα πξνζέρνπκε λα κελ ρχλεηαη, γηαηί πξνθαιεί θζνξέο ζηα ρξψκαηα θαη κεξηθά κνλσηηθά πιαζηηθά ειεθηξηθψλ

65 61 θαισδηψζεσλ. Δπίζεο ην ιηπαληηθφ κπνξεί λα πξνθαιέζεη δεκηά ζηελ αλζξψπηλε επηδεξκίδα ιφγσ ηεο ηνμηθφηεηάο ηνπ. Πξηλ επηζεσξήζνπκε ηα ηκήκαηα εηζαγσγήο θαη εμαγσγήο, πξέπεη λα βεβαησζνχκε, φηη δελ ππάξρεη πεξίπησζε εθθίλεζεο. Μεηά απφ νπνηαδήπνηε επηζθεπή, αληηθαηάζηαζε ή ξχζκηζε, πξέπεη λα επηζεσξνχκε ηελ εηζαγσγή θη εμαγσγή ηνπ αεξηνζηξφβηινπ γηα πεξίπησζε χπαξμεο θαη ησλ πην κηθξψλ αληηθεηκέλσλ κέζα ηνπο. Αλ δελ ππάξρνπλ αληίζεηνη θαλνληζκνί, πξέπεη λα πξνζηαηεχνπκε ηελ εηζαγσγή θαη εμαγσγή κε εηδηθά θαιχκκαηα, φηαλ δελ ιεηηνπξγεί ν αεξηνζηξφβηινο. 4.8 Δμαθξίβσζε βιαβώλ Η εμαθξίβσζε βιαβψλ ηνπ θηλεηήξα, ν εληνπηζκφο ηνπο θαη ε εμεχξεζε ηεο δηνξζσηηθήο ελέξγεηαο, δελ απαηηνχλ κφλν ηθαλνπνηεηηθή γλψζε ησλ ζπζηεκάησλ θαη θαηαζθεπήο ηνπ, αιιά θαη αθνινχζεζε ινγηθήο ζεηξάο ζθέςεσλ θαη γλψζε ηεο γεληθφηεξεο ιεηηνπξγίαο ηνπ. χκπησκα πνπ αλαθέξζεθε Πνηα ζπζηήκαηα κπνξνχλ λα πξνθαιέζνπλ ηελ βιάβε; Μπνξνχκε λα ειέγμνπκε ή απνκνλψζνπκε θάπνην απφ απηά; Πνηα ζπγθξνηήκαηα κπνξνχλ λα πξνθαιέζνπλ ηελ βιάβε; κπνξνχκε λα ειέγμνπκε, απνκνλψζνπκε ή ξπζκίζνπκε θάπνηα απφ απηά; Με πνην ζπγθξφηεκα πξέπεη λα αζρνιεζνχκε πξψηα; Τπάξρνπλ ελέξγεηεο ή δηαδηθαζίεο ειέγρνπ γηα λα εθηειεζηνχλ; ρήκα 56 Λνγηθή αθνινπζία δηεξεύλεζεο βιαβώλ

66 62 Engine starting faults (2) ρήκα 57 Σππηθό δηάγξακκα δηεξεύλεζεο βιάβεο ηνπ ζπζηήκαηνο εθθίλεζεο Ο θαηαζθεπαζηήο, γηα ηηο ζπλεζηζκέλεο ηνπιάρηζηνλ βιάβεο, δίλεη ηηο πηζαλέο αηηίεο θαη ηηο απαξαίηεηεο δηνξζψζεηο ζε εηδηθά επθνιφρξεζηα δηαγξάκκαηα (ζρήκαηα 56 θαη 57). Σν ζχκπησκα, πνπ αλαθέξζεθε, ζα πξνέξρεηαη ζπρλά απφ ελδείμεηο ησλ νξγάλσλ ηνπ πηινηεξίνπ, αλ έρνπκε ακθηβνιία γηα ηελ αθξίβεηα ησλ ελδείμεσλ, πξέπεη, πξηλ πξνρσξήζνπκε ζε νπνηαδήπνηε άιιε ελέξγεηα, λα ηα ειέγμνπκε. Δπίζεο ζαλ γεληθή αξρή εθαξκφδνπκε πξψηα ηνπο κηθξνχο ειέγρνπο θαη θαηφπηλ πξνρσξνχκε ζηηο πην ζχλζεηεο εξγαζίεο. Η πξννδεπηηθή εηζαγσγή βειηησκέλσλ θαη αμηφπηζησλ ζπζθεπψλ ειέγρνπ ηεο θαηάζηαζεο ηνπ θηλεηήξα, ζα επεξεάζεη ηηο δηαδηθαζίεο δηεξεχλεζεο βιαβψλ. Απηφ

67 63 γηαηί θχξηνο ζθνπφο απηψλ ησλ ζπζθεπψλ είλαη ν πξνζδηνξηζκφο ηνπ βιακέλνπ ζπζηήκαηνο ε ζπγθξνηήκαηνο έγθαηξα. Η αλάπηπμε θαηάιιεισλ δνθηκαζηηθψλ ζπζθεπψλ επίζεο, κπνξεί λα απαιείςεη ηελ αλάγθε επίγεηαο δνθηκήο ηνπ θηλεηήξα κεηά ηελ δηεξεχλεζε θαη επηζθεπή ηεο βιάβεο. 4.9 Ρπζκίζεηο Τπάξρνπλ ζπλήζσο αξθεηέο ξπζκίζεηο, πνπ κπνξνχλ λα γίλνπλ ζηα ζπζηήκαηα ειέγρνπ ηνπ αεξνζηξφβηινπ. Πξφβιεςε ξχζκηζεο π.ρ. ππάξρεη γηα ηηο ζηξνθέο βξαδείαο ιεηηνπξγίαο, γηα ηηο κέγηζηεο ζηξνθέο, γηα ηνπο ρξφλνπο επηηάρπλζεο θαη επηβξάδπλζεο, γηα ηελ ιεηηνπξγία ηεο βαιβίδαο απαέξσζεο ηνπ ζπκπηεζηή θ.ι.π. Ρχζκηζε ζε έλα θηλεηήξα πξέπεη λα θάλνπκε κφλν, αλ είλαη ζίγνπξν, φηη δελ ππάξρεη θάπνηα βιάβε, πνπ λα πξνθαιεί ην ζπγθεθξηκέλν ζχκπησκα. Οπσζδήπνηε πξέπεη λα αθνινπζνχκε ηηο νδεγίεο ηνπ θαηαζθεπαζηή. Μεξηθέο θνξέο κπνξεί λα γίλεη θάπνηα ξχζκηζε κε ηνλ θηλεηήξα ζε ιεηηνπξγία ζην έδαθνο. Σα ξπζκηζηηθά ζπλήζσο ζρεδηάδνληαη κε θάπνηα πξφβιεςε αζθάιηζεο, φπσο αζθαιηζηηθά πεξηθφριηα, πιάθεο, ζχξκα αζθαιείαο θ.ι.π. Μεξηθνί θηλεηήξεο έρνπλ πξφβιεςε πξνζαξκνγήο ζπζθεπψλ ξχζκηζεο απφ καθξηά θαηά ηελ δηάξθεηα ηεο επίγεηαο δνθηκήο ηνπ αεξηνζηξφβηινπ. ρήκα 58 Σππηθά ξπζκηζηηθά 4.10 Γνθηκέο ζην έδαθνο Οη βαζηθνί ζθνπνί ηεο επίγεηαο δνθηκήο ελφο αεξηνζηξφβηινπ είλαη ε δηαπίζησζε ηεο θαηάζηαζεο ηνπ απφ πιεπξάο επηδφζεσλ, ν έιεγρνο κηαο βιάβεο θαη ε εμαθξίβσζε ηεο επηηπρίαο κηαο επηδηνξζσηηθήο ελέξγεηαο. Η επίγεηα δνθηκή είλαη απαξαίηεηε κεηά ηελ αληηθαηάζηαζε θηλεηήξα. Η θαιή θαηάζηαζε ηνπ αεξηνζηξφβηινπ θαηά ηελ δηάξθεηα ηεο πξνεγνχκελεο πηήζεο απνηειεί ηελ εγγχεζε ηεο θαιήο θαηάζηαζεο ηνπ θαη γηα ηελ επφκελε πηήζε. Γηα ιφγνπο νηθνλνκίαο θαη ιφγσ ηνπ πξνβιήκαηνο ηνπ ζνξχβνπ, νη επίγεηεο δνθηκέο γίλνληαη, κφλνλ, φηαλ είλαη εληειψο απαξαίηεηεο. Με ηηο βειηησκέλεο κεζφδνπο ζπληήξεζεο θαη ηελ χπαξμε εηδηθψλ δνθηκαζηηθψλ ζπζθεπψλ ειέγρνπ, ε αλάγθε γηα επίγεηα δνθηκή αξρίδεη λα κεηψλεηαη. Πξηλ εθηειεζζεί κηα επίγεηα δνθηκή, πξέπεη λα αθνινπζεζνχλ νξηζκέλεο δηαδηθαζίεο θαη λα ιεθζνχλ νξηζκέλα πξνθπιαθηηθά κέηξα γηα απνθπγή βιάβεο ηνπ θηλεηήξα ή ηνπ αεξνπιάλνπ ή ηνπ πξνζσπηθνχ.

68 64 Λφγσ ηεο κεγάιεο κάδαο ηνπ αέξα, πνπ απνξξνθάηαη θαη ηεο ηαρχηεηαο θαη ζεξκνθξαζίαο ησλ θαπζαεξίσλ, ππάξρνπλ επηθίλδπλεο πεξηνρέο θαη κπξνζηά θαη πίζσ απφ ηνλ αεξηνζηξφβηιν (ζρήκα 59). ε αξθεηή απφζηαζε απφ ηελ εμαγσγή δελ πξέπεη λα ππάξρνπλ θηίξηα, αεξνπιάλα ή άιινο εμνπιηζκφο θαη νη ηερληθνί πνπ αζρνινχληαη κε ηελ δνθηκή, δελ πξέπεη λα θνξνχλ ελδχκαηα ραιαξά, πνπ κπνξεί λα απνξξνθεζνχλ. ε πεξίπησζε δνθηκήο ηεο κέγηζηεο ηζρχνο, ην πξνζσπηθφ, πνπ αζρνιείηαη, πξέπεη λα θνξά σηναζπίδεο. πλήζσο γηα δνθηκέο κέγηζηεο ηζρχνο ππάξρνπλ εηδηθέο ζέζεηο ηνπ ρψξνπ ζηάζκεπζεο. ε κεξηθά αεξνδξφκηα ππάξρνπλ θαη εηδηθέο εγθαηαζηάζεηο αληίζηνηρεο πξνο ηηο εμαγσγέο ηνπ αεξνπιάλνπ, πνπ κεηψλνπλ ζεκαληηθά ηνλ ζφξπβν δνθηκήο ρσξίο λα επεξεάδνπλ ηα ραξαθηεξηζηηθά ηνπ αεξνπιάλνπ. 1. Δκπξφζζηα ψζε 2. Αλάζηξνθε ψζε 3. Μέγηζηεο ζηξνθέο, ε ζεξκνθξαζία πέθηεη ζηνπο 30 ν C 4. Μέγηζηεο ζηξνθέο, ε ηαρχηεηα πέθηεη ζηα 20 κ.α.σ. 5. Γελ πξέπεη λα ππάξρεη πξνζσπηθφ ζε απηή ηε πεξηνρή πξηλ ηελ εθθίλεζε θαη θαηά ηε βξαδεία ιεηηνπξγία 6. ηε κέγηζηε ψζε δελ πξέπεη λα ππάξρεη πξνζσπηθφ θαη ζε απηή ηελ πξφζζεηε πεξηνρή 7. Γελ πξέπεη λα ππάξρεη πξνζσπηθφ ζε απηή ηελ πεξηνρή πξηλ ηελ ρξεζηκνπνηήζε αλαζηξνθέσλ ψζεο. ρήκα 59 Δπηθίλδπλεο πεξηνρέο ζε επίγεηα δνθηκή Καηά ηηο δνθηκέο ηνπ θηλεηήξα ην αεξνπιάλν πξέπεη πάληα λα είλαη ζηξακκέλν πξνο ηνλ άλεκν πνπ πλέεη θαη λα είκαζηε βέβαηνη γηα ηελ θαιή ηνπ αζθάιηζε πέξα απφ ηελ ρξήζε ησλ θξέλσλ ηνπ. ηελ δνθηκή πξέπεη λα ππάξρνπλ πξνζηηά ππξνζβεζηηθά κέζα. Πξηλ γίλεη ε εθθίλεζε ειέγρνληαη ε εηζαγσγή θαη ε εμαγσγή ηνπ αεξηνζηξφβηινπ θαη γίλεηαη ε απαξαίηεηε απφ θάζε θαηαζθεπαζηή επηζεψξεζε. Η δηαδηθαζία εθθίλεζεο θαη ιεηηνπξγηθνχ ειέγρνπ δηαθέξεη απφ αεξνπιάλν ζε αεξνπιάλν, θαη εμαξηάηαη θαη απφ ηελ ζπγθεθξηκέλε πεξίπησζε βιάβεο.

69 πζθεπή ειέγρνπ θαπζαεξίσλ (Jet calibration test unit) Απηή είλαη κηα ζπζθεπή, πνπ ζπλδέεηαη θαηάιιεια κε ηα ελδεηθηηθά ζπζηήκαηα ηνπ θηλεηήξα θαη καο επηηξέπεη ηνλ αθξηβή έιεγρν νξηζκέλσλ ιεηηνπξγηθψλ ζηνηρείσλ ηνπ θαηά ηηο επίγεηεο δνθηκέο. Η ζπζθεπή είλαη θνξεηή θαη είλαη γλσζηή κε ην φλνκα Jetcal. Κχξηα ηκήκαηα ηεο είλαη νη ελδείθηεο ζεξκνθξαζίαο θαπζαεξίσλ θαη ζηξνθψλ θαη ηα θπθιψκαηα δνθηκήο ηεο αληίζηαζεο θαη κφλσζεο ησλ ζεξκνειεθηξηθψλ δεπγψλ. Φπζηθά ππάξρνπλ νη απαξαίηεηνη δηαθφπηεο, θαισδηψζεσο πξνζαξκνγήο θ.ι.π. Απφ ηνπο ειέγρνπο, πνπ κπνξνχκε λα εθηειέζνπκε κε ηελ ζπζθεπή, αλαθέξνπκε: Έιεγρν ζηξνθψλ θαη ζεξκνθξαζίαο θαπζαεξίσλ κε κεγάιε αθξίβεηα. Έιεγρν ηνπ ζπζηήκαηνο έλδεημεο ζεξκνθξαζηψλ ρσξίο λα ιεηηνπξγεί ν αεξηνζηξφβηινο. Έιεγρν αληίζηαζεο θαη κφλσζεο ηνπ ζπζηήκαηνο. Έιεγρν ησλ νξγάλσλ ζεξκνθξαζίαο. Έιεγρν ησλ ζπζηεκάησλ αλαθάιπςεο ππξθαγηάο θαη ππεξζέξκαλζεο θαζψο θαη ηνπ ζπζηήκαηνο πξφιεςεο ηεο παγνπνίεζεο κε ηελ ρξεζηκνπνίεζε θαηάιιεισλ βπζκάησλ (tempcal probes). Δμαζθάιηζε θαλνληθήο ζρέζεο κεηαμχ ζηξνθψλ θαη ζεξκνθξαζηψλ θαηά ηελ ξχζκηζε ηεο δηαηνκήο ζηαζεξνχ αθξνθχζηνπ εμαγσγήο (κε πξνζζήθε ή αθαίξεζε εηδηθψλ ειαζκάησλ. Οη αθξηβείο νδεγίεο γηα θάζε κηα απφ ηηο παξαπάλσ επηζεσξήζεηο δίλνληαη ζην ζρεηηθφ εγρεηξίδην ζπληήξεζεο πληήξεζε ηνπ ζπκπηεζηή Η ζπληήξεζε ηνπ ζπκπηεζηή ή ςπρξνχ ηκήκαηνο, φπσο νλνκάδεηαη, απνηειεί βαζηθή εξγαζία, γηαηί ε θαηαζηξνθή ελφο πηεξπγίνπ ηνπ κπνξεί λα πξνθαιέζεη ζεκαληηθή βιάβε ηνπ θηλεηήξα. Κχξηα αηηία θαηαζηξνθήο ησλ πηεξπγίσλ είλαη ε αλαξξφθεζε μέλσλ ζσκάησλ απφ ηελ εηζαγσγή. Η αλαξξφθεζε αθαζαξζηψλ δεκηνπξγεί ζνβαξά πξνβιήκαηα, γηαηί απηέο (ζθφλε ιάδη θ.ι.π.) ζπγθεληξψλνληαη ζηελ πεξηθέξεηα, επηθάζνληαη ζηα πηεξχγηα θαη ην πεξίβιεκα θαη κεηαβάινπλ εληειψο ηα αεξνδπλακηθά ραξαθηεξηζηηθά ηνπ ζπκπηεζηή. Μ απηφλ ηνλ ηξφπν πξνθαιείηαη αλχςσζε ησλ ζεξκνθξαζηψλ εμαγσγήο θαη επίζεο κε ηθαλνπνηεηηθή επηηάρπλζε. ζηελ ηειηθή θάζε απηή ε επηθάζεζε μέλσλ ζσκάησλ κπνξεί λα πξνθαιέζεη θαηαζηξνθή ηνπ αεξηνζηξφβηινπ. Γηα απνθπγή ησλ παξαπάλσ επηζεσξνχκε ηαθηηθά ηα πηεξχγηα, εθηεινχκε θαζαξηζκφ θαη ηα επηζθεπάδνπκε φηαλ ρξεηαζζεί Δπηζεώξεζε θαη θαζαξηζκόο (Inspection and cleaning) Μηθξέο βιάβεο ζηα πηεξχγηα κπνξνχλ λα επηζθεπαζζνχλ, αλ απηά κπνξνχλ λα αθαηξεζνχλ, ρσξίο λα ππεξβνχκε νξηζκέλα φξηα ηνπ θαηαζθεπαζηή. Σππηθά ηέηνηα φξηα θαίλνληαη ζην ζρήκα 60. ηξνγγπιεκέλε βιάβε ζην ρείινο πξνζβνιήο θαη εθθπγήο ηνπ εμσηεξηθνχ κηζνχ ηνπ πηεξπγίνπ επηηξέπεηαη, εθφζνλ ε εγθνπή δελ ππεξβαίλεη ηα φξηα.

70 66 ΤΠΟΜΝΗΜΑ ΣΟΤ ΥΗΜΑΣΟ ξηα κέγηζηεο επηηξεπηήο επηζθεπήο (ίληζεο) 2. Πεξηνρή πηεξπγίνπ 3. Υαιχβδηλα πηεξχγηα 4. Πηεξχγηα απφ ηηηάλην 5. Βαζκίδεο 6. Αθηίλα 7. Βάζνο πεξηνρέο C θαη Δ, αληηζηνηρνχλ ζε ηνπηθέο, κεκνλσκέλεο βιακέλεο πεξηνρέο θαη δελ πξέπεη λα ζεσξεζνχλ ζαλ άδεηα γηα αθαίξεζε πιηθνχ ζε φιν ην κήθνο ηνπ ρείινπο πξνζβνιήο θαη εθθπγήο. 8. Απηέο νη δηαζηάζεηο ειέγρνληαη απφ ην νξηαθφ βάζνο 9. Πξνζέγγηζε θεληξηθή γξακκή 10. Κνίιε θαη θπξηή επηθάλεηα 11. ΠΡΟΟΥΗ: Σα φξηα, πνπ αλαθέξνληαη ζην ζρήκα γηα ηηο

71 67 ρήκα 60 Σππηθά όξηα επηζθεπήο βιάβεο πηεξπγίνπ ζπκπηεζηή Βιακέλν πηεξχγην 2. Βιακέλν πηεξχγην κεηά ηελ εμνκάιπλζε ρήκα 61 Δπηζθεπή πηεξπγίσλ ζπκπηεζηή Δπηζθεπή ζην εζσηεξηθφ κηζφ ηνπ πηεξχγηνπ κπνξεί λα γίλεηαη κε κεγάιε πξνζνρή. Μεηά απφ νπνηαδήπνηε επηζθεπή πηεξπγίνπ επαθνινπζεί καγλεηηθφο έιεγρνο ή έιεγρνο κε δηεηζδπηηθφ πγξφ. Οη επηζθεπαζκέλεο πεξηνρέο πξέπεη λα εμνκαιχλνληαη εληειψο (ζρήκα 61). ιε ε επηζθεπή γίλεηαη κε ην ρέξη κε ρξεζηκνπνίεζε ιηκψλ, ηξνρηζηηθψλ ιίζσλ ή ζκπξηδφπαλνπ. ε θπγνθεληξηθνχο θηλεηήξεο ζπλήζσο απαηηείηαη αθαίξεζε ηνπ θίιηξνπ εηζαγσγήο, γηα λα επηζεσξήζνπκε ηα πηεξχγηα εηζαγσγήο ηνπ ζπκπηεζηή. Μεηά ηελ αθαίξεζε ηνπ θίιηξνπ θαζαξίδνπκε ηα πηεξχγηα θαη ηα θσηίδνπκε κε ηζρπξφ θσο γηα επηζεψξεζε. Η επηζθεπή θαη εμνκάιπλζε ησλ βιακέλσλ πεξηνρψλ γίλεηαη ζχκθσλα κε ηηο νδεγίεο ηνπ θαηαζθεπαζηή Αηηίεο βιαβώλ πηεξπγίσλ Ξέλα αληηθείκελα αλαξξνθψληαη ζηνλ ζπκπηεζηή ζπκπησκαηηθά ε θαηά ιάζνο ηνπ πξνζσπηθνχ. Οη ηερληθνί δελ πξέπεη λα θέξνπλ ραιαξά αληηθείκελα ζηα ελδχκαηα ηνπο φηαλ εξγάδνληαη θνληά ζηνλ αεξηνζηξφβηιν. Μπνξεί λα πξνθιεζεί νιηθή θαηαζηξνθήηνπ ζπκπηεζηή απφ αλαξξφθεζε εξγαιείσλ αθεκέλσλ ζηελ εηζαγσγή. Πάληα επηζεσξνχκε ηελ εηζαγσγή ηνπ θηλεηήξα, πξηλ επηρεηξήζνπκε εηζαγσγή ηνπ ή θαη πεξηζηξνθή ηνπ. Οη θζνξέο ησλ ζηαζεξψλ θαη θηλεηψλ πηεξπγίσλ έρνπλ πνιιέο κνξθέο θαη νθείινληαη εθηφο απφ αλαξξφθεζε μέλσλ ζσκάησλ θαη ζε δηάβξσζε, ζε ππεξθφξηηζε, ππεξζέξκαλζε, θαθή επηζθεπή θ.ι.π. Πνηέ δελ επηρεηξνχκε επηζθεπή πηεξπγίσλ κε νπνηαδήπνηε κέζνδν ζπγθνιιήζεσο.

72 68 Δπηζθεπή θαη εμνκάιπλζε βιάβεο θνίισλ πηεξπγίσλ (ζηαζεξψλ) είλαη πεξηνξηζκέλε θαη ρξεηάδεηαη πξνζνρή πληήξεζε ζαιάκσλ θαύζεο Η δσή ηνπ θηλεηήξα εμαξηάηαη ζεκαληηθά απφ ηελ επηζεψξεζε θαη επηζθεπή ησλ θζνξψλ ησλ ζαιάκσλ θαχζεο. Η ζπλεζηζκέλε βιάβε ηνπο είλαη ξσγκέο, πνπ κπνξνχλ λα παξνπζηαζζνχλ απφ δηάθνξεο αηηίεο, θαη ζε δηάθνξεο κνξθέο. Η επηζθεπή ηνπο γίλεηαη κε ηξφπν θαζνξηζκέλν απφ ηνλ θαηαζθεπαζηή. Αλ αθαηξεζεί θάπνηνο ζάιακνο θαχζεο, ηφηε θαζαξίδεηαη κε θαζαξηζηηθά ηχπνπ γαιαθηψκαηνο ή κε ρισξηνχρα δηαιπηηθά. Μεηά ηνλ θαζαξηζκφ εθαξκφδνπκε ςεθαζκφ κε αληηδηαβξσηηθφ δηάιπκα, γηα λα πξνζηαηεχζνπκε ηα θαζαξηζκέλα ηκήκαηα απφ δηάβξσζε θαη ζθνπξηά. Γηα λα επηζεσξήζνπκε ην ζεξκφ ηκήκα ησλ ζαιακψλ, ζα πξέπεη λα αθαηξέζνπκε ην εμσηεξηθφ πεξίβιεκα. Καηά ηελ αθαίξεζε πξέπεη λα πξνζέρνπκε ηελ ηνπνζέηεζε ησλ ηκεκάησλ πνπ βγάδνπκε, ψζηε λα κελ παξακνξθσζνχλ. Καηά ηελ επαλαηνπνζέηεζε δελ πξέπεη λα παξακείλεη ζην ζχζηεκα θαλέλα μέλν αληηθείκελν. Αλ ρξεηαζζεί λα ζεκαδέςνπκε πξνζσξηλά κεξηθά απφ ηα ζπγθξνηήκαηα, πνπ βγάιακε, κπνξνχκε λα ρξεζηκνπνηήζνπκε θηκσιία, γηα ηκήκαηα, πνπ είλαη εθηεζεηκέλα ζηελ ξνή ησλ θαπζαεξίσλ. Η ρξεζηκνπνίεζε θνηλψλ κνιπβηψλ απαγνξεχεηαη, γηαηί κπνξεί λα πξνθαιέζεη δηάβξσζε. 1. Πηεξχγηα ζηξνβηιηζκνχ 2. Δζσηεξηθφ πεξίβιεκα θψλνπ 3. Κψλνο 4. Οπή ζπηλζεξηζηνχ 5. Γηάηξεην έιαζκα 6. Μπξνζηηλφ πεξίβιεκα 7. Έδξα εγρπηήξα 8. Κεληξηθφ πεξίβιεκα 9. Πίζσ πεξίβιεκα ρήκα 62 Ολνκαηνινγία πεξηβιήκαηνο ζαιάκνπ θαύζεο Η επηζεψξεζε ησλ ζαιάκσλ θαχζεο θαη ησλ πεξηβιεκάησλ γίλεηαη ζπλήζσο κε δηεηζδπηηθφ πγξφ. Σα επηηξεπηά φξηα επηζθεπψλ θαζνξίδνληαη απφ ηνλ θαηαζθεπαζηή.

73 69 Αλ ππάξρνπλ δχν ξσγκέο απφ ειεχζεξν άθξν θαη ηείλνπλ λα ζπλαληεζνχλ, ηφηε απνξξίπηνπκε ηνλ ζάιακν. Ρσγκέο ζην δηάηξεην δηάθξαγκα εηζαγσγήο επηηξέπνληαη. Αλ κηα ξσγκή ζπλδέεη πεξηζζφηεξεο απφ δχν νπέο, πξέπεη λα επηζθεπαζηεί. Αλ παξνπζηαζζνχλ ξσγκέο ζηνλ θψλν, ηφηε αληηθαζηζηνχκε ηνλ ζάιακν. Δπίζεο ξσγκέο ζηα πηεξχγηα ζηξνβηιηζκνχ ζπλεπάγνληαη αληηθαηάζηαζε ηνπ πεξηβιήκαηνο. Ρσγκέο ζην κπξνζηηλφ πεξίβιεκα, πνπ μεθηλνχλ απφ ηηο νπέο, επηηξέπνληαη, εθφζνλ δελ ππεξβαίλνπλ ηα θαζνξηζκέλα φξηα. Αλ ελψλνληαη δπν ή πεξηζζφηεξεο ξσγκέο, ηφηε πξέπεη λα επηζθεπαζζνχλ. Αλ απφ ηελ ίδηα νπή μεθηλνχλ δπν αληηδηακεηξηθέο ξσγκέο, ην πεξίβιεκα είλαη απνδεθην. Αθηηληθέο ξσγκέο, πνπ μεθηλνχλ απφ ηελ νπή ηνπ ζπηλζεξηζηή ε απφ ηελ νπή ηνπ ζπλδεηηθνχ ζσιήλα, επηηξέπνληαη εθφζνλ δελ ηέκλνληαη κεηαμχ ηνπο. Πεξηθεξεηαθέο νπέο ζηελ νπή ηνπ ζπηλζεξηζηνχ, πξέπεη λα επηζθεπάδνληαη, πξηλ ηελ ρξεζηκνπνίεζε ηνπ πεξηβιήκαηνο. Οπνηνδήπνηε ηκήκα ηνπ ζαιάκνπ, πνπ θαηά ιάζνο έπεζε ζε ζθιεξφ δάπεδν θαηά ηελ ζπληήξεζε, ζα πξέπεη λα επηζεσξείηαη πξνζεθηηθά γηα κηθξέο ξσγκέο, πνπ κπνξνχλ λα επηκεθπλζνχλ κε ηελ ρξήζε πληήξεζε ζηξνβίινπ Η επηζεψξεζε ηνπ δίζθνπ ηνπ ζηξνβίινπ γηα ξσγκέο είλαη νπηηθή θαη γίλεηαη ζπλήζσο κε κεγεζπληηθφ θαθφ. ε πεξίπησζε, πνπ ζα βξεζνχλ ξσγκέο ν δίζθνο ρξεηάδεηαη αληηθαηάζηαζε. Σα πηεξχγηα ηνπ ζηξνβίινπ θαζαξίδνληαη θαη επηζεσξνχληαη, φπσο θαη ηα αληίζηνηρα ηνπ ζπκπηεζηή. Λφγσ φκσο ησλ ςειψλ ζεξκνθξαζηψλ, ζηηο νπνίεο εξγάδνληαη απηά, ππφθεηληαη επθνιφηεξα ζε θζνξέο. Απηέο ζπλήζσο είλαη νη κηθξέο ξσγκέο ζηα ρείιε πξνζβνιήο θαη εθθπγήο (ζρήκα 63) ε παξακφξθσζε ηνπ ρείινπο πξνζβνιήο (ζρήκα 64). Η παξακφξθσζε παξνπζηάδεηαη ζαλ θπκάησζε κηαο πεξηνρήο ή ζαλ κεηαβνιή ηνπ πάρνπο ηεο αεξνηνκήο θαηά κήθνο ηνπ ρείινπο πξνζβνιήο ηεο. Αλ αλαθαιπθζεί παξακφξθσζε πηεξπγίσλ, ηφηε θάλνπκε έιεγρν ππεξζέξκαλζεο. Αλ ρξεηαζζεί λα αθαηξέζνπκε πηεξχγηα γηα ιεπηνκεξέζηεξε επηζεψξεζε, ηφηε ηα αξηζκνχκε γηα λα ηα επαλαηνπνζεηήζνπκε ζηελ αξρηθή ηνπο ζέζε. Μπνξνχκε λα αληηθαηαζηήζνπκε πηεξχγηα ηνπ ζηξνβίινπ κέρξηο έλα νξηζκέλν αξηζκφ. ηαλ αληηθαζηζηνχκε έλα πηεξχγην, πάληα αληηθαζηζηνχκε θαη ην αληηδηακεηξηθφ ηνπ. Κάζε πηεξχγην ζηελ βάζε ηνπ έρεη γξακκέλα θσδηθά γξάκκαηα, πνπ δείρλνπλ ην βάξνο ηνπ. Σα αληηδηακεηξηθά πηεξχγηα είλαη πάληα ίδηα. ρήκα 63 Ρσγκέο από ππεξθόξηηζε

74 70 ρήκα 64 Κπκάησζε πηεξπγίσλ ζηξνβίινπ Καηά ηελ ηνπνζέηεζε λέσλ πηεξπγίσλ ειέγρνπκε νξηζκέλεο αλνρέο, φπσο θαίλεηαη ζην ζρήκα 65. Έηζη ειέγρνπκε ηελ αλνρή κεηαμχ ηνπ αγθψλα ηνπ πηεξπγίνπ θαη ηνπ δίζθνπ, ηελ αλνρή κεηαμχ ησλ αγθψλσλ δχν δηαδνρηθψλ πηεξπγίσλ (ζπξψρλνληαο ην λέν θαηά ηελ δηεχζπλζε πεξηζηξνθήο) θαη ηελ πεξηθεξεηαθή αλνρή ηνπ αθξνπηεξπγίνπ. Αλ θάπνηα απφ απηέο είλαη έμσ απφ ηα φξηα, ηφηε κπνξνχκε λα αθαηξέζνπκε πιηθφ απφ ηελ βάζε ηνπ πηεξπγίνπ, γηα λα ην θέξνπκε ζηελ θαλνληθή αλνρή. Οη αλνρέο δίδνληαη ζηα εγρεηξίδηα ηνπ θαηαζθεπαζηή. Η πξψηε βαζκίδα ζηαζεξψλ πηεξπγίσλ ηνπ ζηξνβίινπ κπνξεί λα επηζεσξεζεί κεηά ηελ αθαίξεζε ηνπ πεξηβιήκαηνο ηνπ ζαιάκνπ θαχζεο. Η ηειεπηαία βαζκίδα ζηαζεξψλ πηεξπγίσλ κπνξεί λα επηζεσξεζεί κε ηζρπξφ θσο κέζσ ηεο ηειεπηαίαο βαζκίδαο ησλ θηλεηψλ πηεξπγίσλ. 1. Μεηξείζηε ηελ θίλεζε ηνπ αθξνπηεξπγίνπ 2. Μεηξείζηε απηή ηελ αλνρή 3. Μεηξείζηε απηή ηελ αλνρή κε ηα πηεξχγηα λα σζνχληαη πξνο ηελ δηεχζπλζε πεξηζηξνθήο ρήκα 65 Αλνρέο πηεξπγίνπ ζηξνβίινπ

75 πληήξεζε εμαγσγήο Σν ηκήκα ηεο εμαγσγήο επηζεσξείηαη γηα εληνπηζκφ ξσγκψλ, ιφγσ ππεξζεξκάλζεσλ. Ρσγκέο είλαη πνιχ πηζαλέο ζην ηκήκα ηνπ αλαζηξνθέα ψζεο. Σα φξηα θαη ε επηζθεπή ηνπο πεξηγξάθνληαη ζην αληίζηνηρν βηβιίν ζπληήξεζεο ηνπ θάζε θαηαζθεπαζηή Καζαξηζκόο δηόδσλ αέξα Ο θαζαξηζκφο ησλ δηφδσλ αέξα ελφο αμνληθνχ ζπκπηεζηή κπνξεί λα γίλεη κε ηελ εηζαγσγή ελφο θαζαξηζηηθνχ πγξνχ θαηά ηελ ιεηηνπξγία ηνπ αεξηνζηξνβίινπ. Απηή ε δηαδηθαζία ρξεζηκνπνηείηαη ζε αεξηνζηξφβηινπο, πνπ παξνπζηάδνπλ κείσζε ησλ επηδφζεσλ ιεηηνπξγίαο ηνπο, πνπ νθείιεηαη ζηελ επηθάζεζε αθαζαξζηψλ ζηα ζηαζεξά θαη θηλεηά πηεξχγηα. Η κείσζε επηδφζεσλ κπνξεί λα ραξαθηεξίδεηαη απφ ηελ ηαθηηθή αλάγθε αχμεζεο ησλ ζηξνθψλ ξχζκηζεο ηνπ θηλεηήξα γηα λα δηαηεξήζνπκε ηα θαλνληθά φξηα ψζεο ηνπ. ηαλ δελ κπνξνχκε πηα λα απμήζνπκε ηηο ζηξνθέο ξχζκηζεο, γηα λα κε ππεξβνχκε ην αλψηεξν φξην ξχζκηζεο, ηφηε πξέπεη λα θαζαξίζνπκε ηηο δηφδνπο ηνπ ζπκπηεζηή ζχκθσλα κε ηα παξαπάλσ. Αλ παξφια απηά δελ επηηεπρζεί ε επάλνδνο ηνπ αεξηνζηξφβηινπ ζηα θαλνληθά ηνπ φξηα, πξέπεη λα ηνλ αληηθαηαζηήζνπκε. Σα πγξά θαη ν ηξφπνο θαζαξηζκνχ πξέπεη λα ζπκθσλνχλ απφιπηα κε ηηο νδεγίεο ηνπ θάζε θαηαζθεπαζηή. Η ζπλεζηζκέλε δηαδηθαζία είλαη ε παξαθάησ: Αθαηξνχκε απφ ηνλ θηλεηήξα φια εθείλα ηα ηκήκαηα, πνπ ζα κπνξνχζαλ λα βιαπηνχλ απφ ηελ επίδξαζε ηνπ θαζαξηζηηθνχ πγξνχ. Δπίζεο θαιχπηνπκε ηα αλνίγκαηα απαέξσζεο. Σν δνρείν κε ην θαζαξηζηηθφ ηνπνζεηείηαη ςειφηεξα θαη ιίγν κπξνζηά απφ ηελ εηζαγσγή θαη απφ ην θάησ κέξνο ηνπ εθθηλνχλ δχν ζσιήλεο πνπ θαηαιήγνπλ κπξνζηά ζηελ εηζαγσγή θη έρνπλ ξνή, πνπ ειέγρεηαη κέζσ αληίζηνηρσλ βαιβίδσλ. Ο αεξηνζηξφβηινο ιεηηνπξγεί γηα θαζνξηζκέλε δηάξθεηα ζε ρακειέο θαη ζηε ζπλέρεηα ζε ςειέο ζηξνθέο, αλαξξνθψληαο θαζαξηζηηθφ πγξφ. Μεηά ηνλ θαζαξηζκφ ζβήλεη ν θηλεηήξαο θαη αθαηξνχληαη ηπρφλ πξφζζεηα πξνζηαηεπηηθά θαιχκκαηα. Καηφπηλ αθνινπζεί πάιη ιεηηνπξγία ηνπ θηλεηήξα γηα λα απνκαθξπλζνχλ θαη νη κηθξέο πνζφηεηεο πγξνχ, πνπ έρνπλ ηπρφλ απνκείλεη. Μεηά ην δεχηεξν ζβήζηκν ηνπνζεηνχληαη φζα ηκήκαηα είραλ αθαηξεζεί. Πξέπεη λα έρνπκε ππφςε καο, φηη κεηά ηνλ θαζαξηζκφ αθνινπζεί πάληα ξχζκηζε ηνπ θηλεηήξα. εκεηψλνπκε, φηη κεξηθνί θηλεηήξεο πνιεκηθψλ αεξνπιάλσλ πθίζηαληαη ηέηνην θαζαξηζκφ ζε ηαθηηθά ρξνληθά δηαζηήκαηα, φηαλ ιεηηνπξγνχλ ζε πεξηνρέο κε κεγάιε πγξαζία θνληά ζε ζάιαζζα, φπνπ ππάξρεη πεξίπησζε ζπζζψξεπζεο αθαζαξζηψλ, πνπ πεξηέρνπλ θαη άιαηα.

76 72 ΚΔΦΑΛΑΙΟ 5 Λεηηνπξγία Αεξηνζηξόβηισλ 5.1 Γεληθά Η ιεηηνπξγία ελφο αεξηνζηξφβηινπ ζε φιεο ηηο θάζεηο ηεο ειέγρεηαη απφ ηνλ ρεηξηζηή, ν νπνίνο αθνινπζεί ηηο νδεγίεο ηνπ θαηαζθεπαζηή. πσο έρνπκε αλαθέξεη, ν έιεγρνο εμαζθαιίδεηαη κέζσ ηνπ κνρινχ ηζρχνο, ηνπ κνρινχ εθθίλεζεο θαη νξηζκέλσλ δηαθνπηψλ, θη επίζεο κε βάζε ηηο ελδείμεηο ησλ νξγάλσλ ηνπ θηλεηήξα. 5.2 Πεξηνρέο Λεηηνπξγίαο Οη πεξηνρέο ιεηηνπξγίαο ησλ αεξηνζηξφβηισλ νξίδνληαη αλάινγα πξνο ηηο ζηξνθέο ηνπ θηλεηήξα. Ο νξηζκφο απηψλ ησλ πεξηνρψλ δηαθέξεη ζηνπο αεξηνζηξφβηινπο πνιηηηθψλ αεξνπιάλσλ απφ ηνλ αληίζηνηρν ησλ πνιεκηθψλ αεξνπιάλσλ, ιφγσ ησλ δηαθνξεηηθψλ απαηηήζεσλ ησλ δχν κνξθψλ ρξήζεο. Οη πεξηνρέο απηέο, ηέινο, θαζνξίδνληαη βαζηθά απφ ηηο κέγηζηεο ηηκέο ψζεο, πνπ κπνξεί ρσξίο βιάβε, λα απνδψζεη ν θηλεηήξαο, γηα δηάθνξα ζπγθεθξηκέλα ζηάδηα ιεηηνπξγίαο ζην έδαθνο ή θαηά ηελ πηήζε Πεξηνρέο ιεηηνπξγίαο πνιηηηθώλ αεξηνζηξόβηισλ (Commercial Ratings) 1. Ώζε απνγείσζεο πγξή (take off thrust wet) Απηή είλαη ε κέγηζηε επηηξεπηή ψζε γηα απνγείσζε. Δπηηπγράλεηαη κε ηελ ελεξγνπνίεζε ηνπ ζπζηήκαηνο έγρπζεο λεξνχ θαη κεηαθίλεζε ηνπ κνρινχ ηζρχνο ζε θαηάιιειε ζέζε, ψζηε λα έρνπκε ηελ πξνθαζνξηζκέλε (απφ πίλαθεο ή δηαγξάκκαηα) έλδεημε πίεζεο εμφδνπ ηνπ ζηξνβίινπ ή ηνλ αλάινγν ιφγν πίεζεο ηνπ θηλεηήξα, ζηηο ζπλζήθεο ιεηηνπξγίαο ηνπ. Η ψζε απηή πξννξίδεηαη κφλν γηα ηελ απνγείσζε, έρεη πςνκεηξηθφ πεξηνξηζκφ, πεξηνξηζκφ δηάξθεηαο θαη δελ ππάξρεη θπζηθά ζε θηλεηήξεο ρσξίο ζχζηεκα έγρπζεο λεξνχ. 2. Ώζε απνγείσζεο μεξή (take off thrust dry) Απηή είλαη ε κέγηζηε επηηξεπηή ψζε απνγείσζεο ρσξίο ρξεζηκνπνίεζε ηνπ ζπζηήκαηνο έγρπζεο λεξνχ. Ο θαζνξηζκφο ηεο γίλεηαη κε ηελ κεηαθίλεζε ηνπ κνρινχ ηζρχνο, κέρξη κία έλδεημε κε πξνθαζνξηζκέλα ιφγν πηέζεσλ ή ζπγθεθξηκέλε πίεζε εμφδνπ ζηξνβίινπ, αλάινγα πξνο ηηο αηκνζθαηξηθέο ζπλζήθεο. Η ιεηηνπξγία ηνπ αεξηνζηξφβηινπ κε απηή ηελ ψζε έρεη πεξηνξηζκφ δηάξθεηαο θαη πξννξίδεηαη κφλν γηα ηελ απνγείσζε. 3. Μέγηζηε ζπλερήο ψζε (maximum continuous thrust) Απηή είλαη ε κέγηζηε ψζε, ζηελ νπνία κπνξεί λα ιεηηνπξγεί ζπλερψο ν αεξηνζηξφβηινο. Υξεζηκνπνηείηαη κφλν γηα πεξηπηψζεηο αλάγθεο θαη θαηά ηελ βνχιεζε ηνπ ρεηξηζηή. Δμαζθαιίδεηαη κε ηνλ ίδην ηξφπν.

77 73 4. Καλνληθή ψζε αλφδνπ (normal rated thrust) Δίλαη ε κέγηζηε εγθεθξηκέλε ψζε γηα θαλνληθή άλνδν. Δπηηπγράλεηαη κε ηνλ ίδην ηξφπν. ε κεξηθνχο αεξηνζηξφβηινπο είλαη ε ίδηα κε ηελ κέγηζηε ζπλερή ψζε. 5. Μέγηζηε ψζε πιεχζεο (maximum cruise thrust) Δίλαη ε κέγηζηε επηηξεπφκελε ψζε γηα πιεχζε. Δπηηπγράλεηαη κε ηνλ ίδην ηξφπν. 6. Βξαδεία ιεηηνπξγία (idle) Απηφο δελ είλαη θαζνξηζκφο ψζεο, αιιά ζέζεο ηνπ κνρινχ ηζρχνο γηα επίηεπμε ηεο ειάρηζηεο ψζεο ζην έδαθνο ή ηελ πηήζε. Δπηηπγράλεηαη κε ηελ ηνπνζέηεζε ηνπ κνρινχ ζηελ εγθνπή βξαδείαο ιεηηνπξγίαο, πνπ ππάξρεη ζην ζπγθξφηεκα κεηαθίλεζεο ηνπ κνρινχ (quadrant). Οη πεξηνρέο ιεηηνπξγίαο ησλ πνιηηηθψλ αεξηνζηξφβηισλ θαζνξίδνληαη ζε εηδηθφ δειηίν Αεξνλαπηηθψλ πξνηχπσλ (Aeronautical standard) ηνπ ακεξηθαληθνχ S.A.E. (Society of Automotive Engineers) Πεξηνρέο ιεηηνπξγίαο πνιεκηθώλ αεξηνζηξόβηισλ (Military Ratings) 1. Μέγηζηε ψζε (maximum thrust) Απηή ε νξηαθή ψζε ππάξρεη κφλν ζε αεξηνζηξφβηινπο κε κεηάθαπζε. Λακβάλεηαη κε ηελ κεηαθίλεζε ηνπ κνρινχ ηζρχνο ζηελ εληειψο κπξνζηηλή ζέζε θαη ελεξγνπνίεζε ηνπ ζπζηήκαηνο κεηάθαπζεο. Η ιεηηνπξγία κε απηή ηελ ψζε είλαη ρξνληθά πεξηνξηζκέλε. 2. Ώζε απνγείσζεο (take off thrust) Απηή επηηπγράλεηαη κε ηελ ζέζε ηνπ κνρινχ ηζρχνο ζηελ εληειψο κπξνζηηλή ζέζε θαη ελεξγνπνίεζε ηνπ ζπζηήκαηνο έγρπζεο λεξνχ. ε κεξηθνχο αεξηνζηξφβηινπο ε ζέζε ηνπ κνρινχ ηζρχνο θαλνλίδεηαη, ψζηε λα επηηεπρζεί πξνθαζνξηζκέλε έλδεημε πίεζεο εμφδνπ ζηξνβίινπ ή ιφγνπ πηέζεσλ θηλεηήξα, γηα ηηο αηκνζθαηξηθέο ζπλζήθεο ιεηηνπξγίαο. Η ιεηηνπξγία ζε απηή ηελ ψζε πεξηνξίδεηαη ζηελ απνγείσζε, έρεη πςνκεηξηθφ πεξηνξηζκφ δηάξθεηαο θαη θπζηθά ππάξρεη κφλν ζηνπο θηλεηήξεο, πνπ έρνπλ ζχζηεκα έγρπζεο λεξνχ. 3. ηξαηησηηθή ψζε (military thrust) Απηή είλαη ε ψζε απνγείσζεο αεξηνζηξφβηινπ, ρσξίο ζχζηεκα έγρπζεο λεξνχ. Δπηηπγράλεηαη ε κε ηελ ζέζε ηνπ κνρινχ ηζρχνο ζηελ εληειψο κπξνζηηλή ζέζε ή κε θαηάιιειε ζέζε ηνπ γηα επίηεπμε πξνθαζνξηζκέλεο έλδεημεο ιφγνπ πηέζεσλ θηλεηήξα ή πίεζεο εμφδνπ ηνπ ζηξνβίινπ. Η ιεηηνπξγία ζε απηή ηελ ψζε ζπλερψο επηηξέπεηαη κέρξη 30 ιεπηά. 4. Καλνληθή ψζε (normal rated thrust) Απηή επηηπγράλεηαη κε ηελ θαηάιιειε ζέζε ηνπ κνρινχ ηζρχνο, ψζηε λα έρνπκε έλδεημε πξνθαζνξηζκέλνπ ιφγνπ πηέζεσλ ή πίεζε εμφδνπ ηνπ ζηξνβίινπ. Η ιεηηνπξγία ζε απηή ηελ ψζε θαη ζηηο ρακειφηεξεο απφ απηή επηηξέπεηαη ζπλέρεηα.

78 74 5. Ώζε βξαδείαο ιεηηνπξγίαο (idle thrust) Δπηηπγράλεηαη κε ηελ ηνπνζέηεζε ηνπ κνρινχ ηζρχνο, ζηελ ππάξρνπζα εγθνπή βξαδείαο ιεηηνπξγίαο. Οη ζηξαηησηηθέο πεξηνρέο ιεηηνπξγίαο θαζνξίδνληαη απφ εηδηθή ζηξαηησηηθή πξνδηαγξαθή, ηελ MIL-E-5008 A Υξνληθνί πεξηνξηζκνί Οη ρξνληθνί πεξηνξηζκνί ζηελ ιεηηνπξγία ηνπ αεξηνζηξφβηινπ ζε νξηζκέλε πεξηνρή ιεηηνπξγίαο (engine rating), έρνπλ θαζνξηζζεί γηα αχμεζε θαη δπλαηφηεηα πξφβιέςεο ηεο δσήο ηνπ αεξηνζηξφβηινπ κεηαμχ γεληθψλ επηζθεπψλ. Οη πεξηνξηζκνί ησλ 5 ιεπηψλ γηα ψζε απνγείσζεο, ησλ 15 ιεπηψλ γηα ψζε κεηάθαπζεο θαη ησλ 30 ιεπηψλ γηα ηελ κέγηζηε μεξή ψζε, ζεσξνχληαη αξθεηνί. Ο θαηαζθεπαζηήο ελφο αεξηνζηξφβηινπ ζηελ αξρή θαζνξίδεη ην ρξνληθφ δηάζηεκα κεηαμχ γεληθψλ επηζθεπψλ. ηε ζπλέρεηα ππνινγίδεη ηα πνζνζηά απηνχ ηνπ ρξφλνπ, πνπ ν θηλεηήξαο ζα ιεηηνπξγήζεη ζηηο δηάθνξεο πεξηνρέο ιεηηνπξγίαο. Γλσξίδεη βέβαηα ηελ ρξνληθή αληνρή ηνπ ζε θάζε κηα πεξηνρή θη έηζη πξνζδηνξίδεη ηνπο ρξνληθνχο πεξηνξηζκνχο γηα ηηο θξίζηκεο πεξηνρέο. Αλ ινηπφλ, θαηά ηελ θαλνληθή ιεηηνπξγία ή δνθηκή, ν αεξηνζηξφβηινο ππεξβεί ηνπο πεξηνξηζκνχο, κεηψλεηαη ην φξην δσήο ηνπ. Γελ ππάξρνπλ θαλφλεο, πνπ λα θαζνξίδνπλ πφζν ρξεηάδεηαη λα ιεηηνπξγήζεη ν αεξηνζηξφβηινο ζε κεησκέλε ψζε, κεηά ηελ ιεηηνπξγία ζε κηα ςειή πεξηνρή ιεηηνπξγίαο γηα ρξφλν ίζν κε ηνλ νξηαθά επηηξεπηφ, ψζηε λα κπνξεί κε αζθάιεηα λα μαλαιεηηνπξγήζεη ζ απηήλ. Απηά ηα δηαζηήκαηα θαζνξίδνληαη απφ ηελ εκπεηξία ησλ ρεηξηζηψλ ή απφ νδεγίεο ηεο θάζε κηαο εηαηξείαο. Μηα θαιή ζχζηαζε είλαη, λα ιεηηνπξγεί ν θηλεηήξαο ζε κεησκέλε ψζε, ηνπιάρηζηνλ ηφζν ρξφλν, φζν ιεηηνχξγεζε ζε νξηαθή πεξηνρή, πξηλ επηηαρπλζεί πάιη ζ απηή. Γεληθά πάλησο πξέπεη λα παξαηεξήζνπκε, φηη πξέπεη ν αεξηνζηξφβηινο λα ιεηηνπξγεί ζε ρακειέο ψζεηο, φηαλ απηφ είλαη δπλαηφ Θεξκνθξαζηαθνί πεξηνξηζκνί Οη ζεξκνθξαζηαθνί πεξηνξηζκνί πξνζηαηεχνπλ ηνλ θηλεηήξα απφ κείσζε ηνπ νξίνπ δσήο ηνπ. Έρεη απνδεηρζεί, φηη κεγάιν κέξνο ησλ πξφσξσλ αληηθαηαζηάζεσλ ησλ αεξηνζηξφβηισλ νθείιεηαη ζε ππέξβαζε ησλ ζεξκνθξαζηαθψλ νξίσλ. Γηα απνθπγή ησλ ππεξβάζεσλ αθνινπζνχκε πηζηά ηηο ζρεηηθέο νδεγίεο ηνπ θαηαζθεπαζηή. Οη ρεηξηζηέο θαη νη κεραληθνί, αλαπηχζζνπλ κηα εκπεηξηθή ηθαλφηεηα πξφιεςεο ησλ ππεξβάζεσλ. Η κφλε κέζνδνο απνθπγήο ππεξζέξκαλζεο, φηαλ παξαηεξεζεί απφηνκε αχμεζε ζεξκνθξαζηψλ, είλαη ε κείσζε ησλ ζηξνθψλ ή αθφκε θαη ην ζβήζηκν ηνπ θηλεηήξα. Ιδηαίηεξα επηθίλδπλα ζηάδηα ιεηηνπξγίαο είλαη ε εθθίλεζε θαη ε επηηάρπλζε. Πξέπεη λα έρνπκε ππφςε καο, φηη νη ρξνληθνί πεξηνξηζκνί γηα ηηο δηάθνξεο νξηαθέο πεξηνρέο ιεηηνπξγίαο, δελ αλαθέξνληαη ζηηο κέγηζηεο επηηξεπηέο ζεξκνθξαζίεο γηα απηέο ηηο πεξηνρέο. Γειαδή ην γεγνλφο, φηη επηηξέπεηαη ε ιεηηνπξγία ηνπ αεξηνζηξφβηινπ γηα 5 ιεπηά ζηελ ψζε απνγείσζεο, δελ ζεκαίλεη, φηη επηηξέπεηαη θαη γηα 5 ιεπηά ιεηηνπξγία ζηελ κέγηζηε ζεξκνθξαζία. Τπάξρεη ζαθέζηαηε ζρέζε απφ πιεπξάο αληνρήο, κεηαμχ ησλ ςειψλ ζεξκνθξαζηψλ θαη ησλ ςειψλ ζηξνθψλ, γηαηί νη δεχηεξεο πξνζδηνξίδνπλ ηελ κεραληθή θαηαπφλεζε ησλ κεξψλ ηνπ αεξηνζηξφβηινπ.

79 75 ηηγκηαίεο ζεξκνθξαζηαθέο ππεξβάζεηο κπνξνχλ λα ζεκαίλνπλ ζνβαξή βιάβε ησλ πηεξπγίσλ ηνπ αεξηνζηξφβηινπ, πνπ κπνξεί λα πξνθαιέζεη άκεζε ε κειινληηθή θαηαζηξνθή ηνπ Πεξηνξηζκνί ζηξνθώλ Απηνί αλαθέξνληαη θαηά βάζε ζηηο πεξηνρέο ιεηηνπξγίαο κέγηζηεο ψζεο θαη επηηάρπλζεο θαη ζέηνπλ ηα φξηα ηεο κεραληθήο θαηαπφλεζεο ηνπ αεξηνζηξφβηινπ (ζε ζπλδπαζκφ θπζηθά κε ηηο αληίζηνηρεο ςειέο ζεξκνθξαζίεο θαπζαεξίσλ). 5.3 Παξάκεηξνο πξνζδηνξηζκνύ ώζεο Γηα ηνλ πξνζδηνξηζκφ ηεο ηηκήο ηεο ψζεο ηνπ αεξηνζηξφβηινπ πξέπεη, θπζηθά, λα ρξεζηκνπνηεζεί θάπνηα παξάκεηξνο ιεηηνπξγίαο ε νπνία λα κεηαβάιιεηαη κε ηελ ψζε. ηνπο αεξηνζηξφβηινπο κε θπγνθεληξηθφ αεξνζπκπηεζηή ζεσξείηαη ηθαλνπνηεηηθή γηα απηφ ην ζθνπφ ε ρξεζηκνπνίεζε ησλ ζηξνθψλ ηνπ θηλεηήξα. ηνπο αμνληθνχο φκσο αεξηνζηξφβηινπο είλαη απαξαίηεηε ε ρξεζηκνπνίεζε ηνπ ιφγνπ πηέζεσλ ηνπ θηλεηήξα (Engine Pressure Ratio, E.P.R.). Τπελζπκίδνπκε, φηη απηφο είλαη ν ιφγνο ηεο πίεζεο εμαγσγήο ηνπ αέξα. ηαλ ινηπφλ ππάξρεη ηέηνην φξγαλν ζην αεξνπιάλν, ν ιφγνο δείρλεηαη ακέζσο. Αλ ππάξρεη κφλν φξγαλν έλδεημεο ηεο πίεζεο εμαγσγήο θαπζαεξίσλ απφ ηνλ ζηξφβηιν, ηφηε γηα ηνλ πξνζδηνξηζκφ ηεο ψζεο απαηηείηαη θαη ε γλψζε ηεο πίεζεο εηζαγσγήο ζηνλ ζπκπηεζηή. Απηή γηα ζηαηηθφ θηλεηήξα ζεσξείηαη ίζε κε ηελ αηκνζθαηξηθή πίεζε (δηνξζσκέλε γηα απψιεηεο εηζαγσγήο), ελψ γηα αεξηνζηξφβηιν ζε πηήζε ππνινγίδεηαη κε βάζε ηελ ηαρχηεηα ηνπ αέξα θαη ηνπ χςνπο πίεζεο. Η έλδεημε ζηξνθψλ δελ αληαπνθξίλεηαη ζηελ ψζε, πνπ δεκηνπξγείηαη, γηα αμνληθνχο αεξηνζηξφβηινπο, νχηε κπνξεί λα ρξεζηκνπνηεζεί γηα έιεγρν ηεο θαιήο ιεηηνπξγίαο ηνπ θηλεηήξα. Οη ιφγνη είλαη: α) Η ηαρχηεηα ηνπ ζπκπηεζηή (ηνπ ζπκπηεζηή ςειήο πίεζεο γηα αεξηνζηξφβηινπο δηπινχ άμνλα) ξπζκίδεηαη απφ ηνλ ξπζκηζηή θαπζίκνπ θαη επνκέλσο, δελ απεηθνλίδεη ηελ ιεηηνπξγία φινπ ηνπ θηλεηήξα. β) Η αληηζηνηρία ζηξνθψλ θαη ψζεο δηαθέξεη απφ θηλεηήξα ζε θηλεηήξα ιφγσ δηαθνξεηηθήο ξχζκηζεο ηνπ θάζε ελφο. γ) ε αιιαγή ησλ ζηξνθψλ ηνπ ζπκπηεζηή ρακειήο πίεζεο θαη ηνπ ζπκπηεζηή ςειήο πίεζεο θαηά 1% αληηζηνηρεί αιιαγή ψζεο θαηά 4% θαη 5% αληίζηνηρα. Αιιαγή ηνπ ιφγνπ πηέζεσλ θαηά 0,01 αληηζηνηρεί ζε αιιαγή ψζεο κφλν 1,5%. δ) Η ψζε δελ κεηαβάιιεηαη αλαινγηθά κε ηηο ζηξνθέο ζε φιεο ηηο πεξηνρέο ιεηηνπξγίαο. 5.4 Λεηηνπξγία αεξηνζηξόβηινπ Παξαθάησ δίλνπκε κεξηθέο βαζηθέο αξρέο ιεηηνπξγίαο ησλ αεξηνζηξφβηισλ, έρνληαο ππφςε καο βέβαηα, φηη γηα θάζε θηλεηήξα ηζρχνπλ θαη πξέπεη λα αθνινπζνχληαη νη νδεγίεο ηνπ θαηαζθεπαζηή Δθθίλεζε θαη έιεγρνο πξηλ ηελ εθθίλεζε Καηά ηνλ έιεγρν πξηλ ηελ εθθίλεζε δίλεηαη ηδηαίηεξε πξνζνρή ζηελ εηζαγσγή αέξα ηνπ αεξηνζηξφβηινπ, ηελ θαηάζηαζε θαη ειεχζεξε πεξηζηξνθή ησλ ζπγθξνηεκάησλ

80 76 ηνπ ζπκπηεζηή θαη ηνπ ζηξνβίινπ θαη ηελ θαηάζηαζε ηνπ ρψξνπ ζηάζκεπζεο πξηλ θαη πίζσ απφ ηνλ θηλεηήξα. Η εθθίλεζε γίλεηαη κε ηελ ρξήζε ελφο ηχπνπ εθθηλεηήξα, απφ φζνπο έρνπκε αλαθέξεη ζε πξνεγνχκελν θεθάιαην. ε πνιπθηλεηήξηα αεξνπιάλα κεηά ηελ εθθίλεζε ηνπ ελφο αεξηνζηξφβηινπ, νη ππφινηπν εθθηλνχλ κε παξνρή αέξα απφ απηφλ. Η θαλνληθή δηαδηθαζία εθθίλεζεο είλαη: 1. Δλεξγνπνηνχκε ην ζχζηεκα εθθίλεζεο θαη πεξηζηξέθνπκε ηνλ θηλεηήξα. 2. Δλεξγνπνηνχκε ην ζχζηεκα αλάθιεμεο. 3. Αλνίγνπκε ηελ βαιβίδα θαχζηκνπ ηνπ θηλεηήξα ή κεηαθηλψληαο ηνλ κνριφ ηζρχνο ζηελ ζέζε βξαδείαο ιεηηνπξγίαο ή κε θίλεζε εηδηθνχ κνρινχ εθθίλεζεο ή αληίζηνηρνπ δηαθφπηε. Καηά ηελ εθθίλεζε θάζε αεξηνζηξφβηινπ, πξέπεη λα αθνινπζνχκε ηηο νδεγίεο ηνπ θαηαζθεπαζηή ηνπ, γηα λα απνθχγνπκε ζεξκή εθθίλεζε. Καηά ηελ εθθίλεζε, ην πξψην πνπ αληηιακβαλφκαζηε, είλαη κηα άλνδνο ζηηο ζεξκνθξαζίεο ησλ θαπζαεξίσλ. Αλ δελ επηηεπρζεί αλάθιεμε κέζα ζε νξηζκέλν ρξφλν ε ππεξβνχκε έλα φξην ζεξκνθξαζηψλ, πξέπεη λα επαλαιάβνπκε ηελ δηαδηθαζία εθθίλεζεο. Οη ζεξκέο εθθηλήζεηο δελ είλαη ζπρλέο θαη ζπλήζσο κπνξνχλ λα πξνιεθζνχλ έγθαηξα, εθφζνλ παξαηεξνχκε ην φξγαλν έλδεημεο ζεξκνθξαζίαο θαπζαεξίσλ. Η πην ζσζηή ελέξγεηα, φηαλ αληηιεθζνχκε ηάζε ππεξζέξκαλζεο, είλαη λα ζβήζνπκε ηνλ θηλεηήξα. Αλ απαηηείηαη κπνξνχκε λα θαζαξίζνπκε ηνλ αεξηνζηξφβηιν απφ παγηδεπκέλν θαχζηκν ή αέξηα, κε πεξηζηξνθή ηνπ θηλεηήξα κε ηνλ εθθηλεηήξα, ρσξίο λα ελεξγνπνηήζνπκε ην ζχζηεκα αλάθιεμεο θαη ην ζχζηεκα θαπζίκνπ. Καηά ηελ εθθίλεζε επίζεο παξαηεξνχκε ην φξγαλν πίεζεο ιηπαληηθνχ. Αλ απηφ δελ δείμεη θάπνηα άλνδν κε ηελ εθθίλεζε, ηφηε πξέπεη λα ζβήζνπκε ηνλ θηλεηήξα θαη λα δηεξεπλήζνπκε ηελ χπαξμε βιάβεο Απνγείσζε Οη πην πνιινί αεξηνζηξφβηινη δελ έρνπλ αλάγθε καθξφρξνλεο πξνζέξκαλζεο αθφκε θαη κε θξχν θαηξφ. Σα φξγαλα θαη ηα ζπζηήκαηα ηνπ αεξνζθάθνπο κπνξνχλ λα ειέγρνληαη κεηά ηελ δηάξθεηα ηεο ηξνρνδξφκεζεο ηνπ αεξνπιάλνπ, πξνο ηελ άθξε ηνπ δηαδξφκνπ γηα απνγείσζε. Μ απηφλ ηνλ ηξφπν ζψδεηαη ρξφλνο πνιχηηκνο γηα πνιηηηθά θαη πνιεκηθά αεξνπιάλα. Γελ ππάξρεη αλάγθε γηα δνθηκή θηλεηήξα κε κεξηθή ή κέγηζηε ηζρχ πξηλ ηελ απνγείσζε, φπσο απαηηείηαη ζηνπο εκβνινθφξνπο θηλεηήξεο. Η ηξνρνδξφκεζε θαη ε ιεηηνπξγία ζε βξαδεία ιεηηνπξγία πξέπεη λα δηαξθνχλ ην δπλαηφλ ιηγφηεξν, γηαηί ε θαηαλάισζε θαχζηκνπ είλαη ζρεηηθά ςειή θαηά ηελ δηάξθεηα ηνπο. Δπίζεο πξέπεη λα απνθεχγεηαη ε ηξνρνδξφκεζε πνιχ θνληά ή πίζσ απφ άιια αεξνπιάλα, γηαηί ηα θαπζαέξηα ηνπο κπνξνχλ λα δεκηνπξγήζνπλ αηψξεζε κηθξψλ αληηθεηκέλσλ θαη αλαξξφθεζε ηνπο απφ ηνπο θηλεηήξεο. ηαλ ην αεξνπιάλν βξίζθεηαη ζε ζέζε απνγείσζεο κε ηα θξέλα θξαηεκέλα, γίλεηαη έλαο ηειηθφο έιεγρνο νξγάλσλ θαη ψζεο (ή ηζρχνο). ηε ζπλέρεηα αθήλνληαη ηα θξέλα θαη αξρίδεη ε ηξνρνδξφκεζε απνγείσζεο κε ελεξγνπνίεζε ηνπ ζπζηήκαηνο έγρπζεο λεξνχ ή κεηάθαπζεο (αλ ππάξρνπλ θαη απαηηνχληαη). Αλ δελ ππάξρνπλ ρξνληθά πεξηζψξηα γηα ηελ παξαπάλσ δηαδηθαζία, είλαη δπλαηφ λα αθεζνχλ ηα θξέλα θαη λα αξρίζεη ε δηαδξνκή απνγείσζεο, ακέζσο κφιηο επηιερζεί ε ψζε απνγείσζεο. Σφηε ν έιεγρνο νξγάλσλ θαη θηλεηήξσλ γίλεηαη θαηά ηελ αξρηθή θάζε απηήο ηεο δηαδξνκήο. Η ψζε απνγείσζεο ξπζκίδεηαη αλάινγα πξνο ηελ επηινγή ηνπ θαηάιιεινπ ιφγνπ πηέζεσλ ηνπ θηλεηήξα (EPR) απφ ζρεηηθά δηαγξάκκαηα (ζρήκαηα 66 θαη 67).

81 77 ρήκα 66 Καζνξηζκόο ηνπ ιόγνπ πίεζεο θηλεηήξα αλάινγα κε ηε ζεξκνθξαζία πεξηβάιινληνο θαη ην ύςνο πίεζεο γηα ώζε απνγείσζεο (JT 8D-9) Άλνδνο (Climb) H επηινγή ηνπ θαηάιιεινπ ιφγνπ πηέζεσλ ηνπ θηλεηήξα γηα ηελ θάζε ηεο αλφδνπ γίλεηαη απφ δηάγξακκα κε βάζε δηάθνξεο παξακέηξνπο. Απηέο είλαη ην χςνο, ε νιηθή ζεξκνθξαζία εηζαγσγήο ζηνλ ζπκπηεζηή θαη ην βάξνο ηνπ αεξνπιάλνπ, απφ ην νπνίν εμαξηάηαη άκεζα ε απαξαίηεηε ψζε. Αλ δελ ππάξρεη φξγαλν γηα ιφγν πηέζεσλ, αιιά κφλν γηα πίεζε εμαγσγήο θαπζαεξίσλ, ηφηε ζα πξέπεη λα ιακβάλνπκε ππφςε θαη ηελ πίεζε εηζαγσγήο ζηνλ ζπκπηεζηή. ηα ζηξαηησηηθά αεξνπιάλα γηα ηελ άλνδν ρξεζηκνπνηνχκε ηελ Καλνληθή Ώζε (Normal Rated) ε κεγαιχηεξε, φπσο ηελ Πνιεκηθή Ώζε (Military). Καη ζηηο δχν πεξηπηψζεηο ε άλνδνο ζην θαζνξηζκέλν χςνο γίλεηαη πεξίπνπ ζηνλ ίδην ρξφλν. ηελ δεχηεξε φκσο ν αεξηνζηξφβηινο θαηαπνλείηαη πεξηζζφηεξν. Έηζη ζπλήζσο ρξεζηκνπνηνχκε ηελ πξψηε ψζε, εθηφο αλ ππάξρνπλ εηδηθέο απαηηήζεηο. ηα πνιηηηθά αεξνπιάλα ζπληζηάηαη ε ρξήζε ηεο Καλνληθήο Ώζεο ζαλ ηεο κεγαιχηεξεο ψζεο γηα απνγείσζε. Αλ είλαη δπλαηφ ρξεζηκνπνηνχκε κηθξφηεξε ψζε, πξάγκα ην νπνίν σθειεί ηνλ αεξηνζηξφβηιν, ρσξίο λα έρεη ζπλήζσο κεγάιε επίδξαζε ζηελ επίδνζε ηνπ φινπ ηαμηδηνχ. Γηα ιφγνπο ζρεδίαζεο ηεο πηήζεο ππάξρνπλ εηδηθά δηαγξάκκαηα, πνπ δίλνπλ ηελ θαηαλάισζε θαπζίκνπ θαηά ηελ άλνδν. Σν πιήξσκα πξέπεη λα δηαζέηεη εθηφο απφ ηνλ ιφγν πηέζεσλ θαη ηηκέο άιισλ παξακέηξσλ ηνπ θηλεηήξα γηα έιεγρν ηεο ιεηηνπξγίαο ηνπ. Απηέο είλαη ζπλήζσο ε ζεξκνθξαζία θαπζαεξίσλ, ε ξνή θαπζίκνπ θαη νη ζηξνθέο, πνπ δίλνληαη απφ δηάγξακκα Πιεύζε (Cruise) Γηα ηνλ θαζνξηζκφ ηνπ ιφγνπ πηέζεσλ θηλεηήξα, πνπ απαηηείηαη γηα ηελ χπαξμε δεδνκέλεο ψζεο θαηά ηελ πιεχζε, ρξεζηκνπνηνχληαη ηα ίδηα δηαγξάκκαηα, φπσο θαη πξνεγνπκέλσο. Δθεί θαζνξίδνπκε ηνλ ιφγν πηέζεσλ γηα δεδνκέλε πεξηνρή ψζεο αλάινγα πξνο ην χςνο θαη ηελ ζεξκνθξαζία εηζαγσγήο ζηνλ ζπκπηεζηή. Φπζηθά ε

82 78 επηινγή ηεο ψζεο έρεη ζρέζε κε ηελ επηζπκεηή ηαρχηεηα πηήζεο θαη ην βάξνο ηνπ αεξνπιάλνπ. Καηά ηελ δηάξθεηα ηεο πιεχζεο δελ αξθεί ε παξαθνινχζεζε ησλ νξγάλσλ ηνπ ιφγνπ πίεζεο, ηεο ηαρχηεηαο θαη ησλ αηκνζθαηξηθψλ ζπλζεθψλ γηα δηαπίζησζε ηεο θαιήο ιεηηνπξγίαο ηνπ αεξηνζηξφβηινπ. Απαηηείηαη ν έιεγρνο θαη ηεο ζεξκνθξαζίαο ησλ θαπζαεξίσλ, ησλ ζηξνθψλ θαη ηεο ξνήο θαπζίκνπ. Απηέο νη ελδείμεηο ζα πξέπεη λα είλαη ζηα φξηα ηα πξνθαζνξηζκέλα κε βάζε ζρεηηθά δηαγξάκκαηα. Η θαηαλάισζε θαπζίκνπ ππνινγίδεηαη επίζεο απφ ζρεηηθφ δηάγξακκα. Η πιεχζε θαη ε επίδξαζε ηεο εμαξηψληαη θαηά κεγάιν πνζνζηφ, απφ ηελ ηθαλφηεηα ηνπ πιεξψκαηνο λα πξνζαξκφδεη ηελ ιεηηνπξγία ησλ θηλεηήξσλ πξνο ηηο κεηαβαιιφκελεο ζπλζήθεο Κάζνδνο, πξνζέγγηζε θαη πξνζγείσζε (Descent, Approach, Landing) Σα αεξνπιάλα κε αζεξηνζηξφβηινπο έρνπλ δπλαηφηεηα πνιχ γξήγνξεο θαζφδνπ θαη ε ζρεδίαζε ηνπ ηξφπνπ πξνζέγγηζεο βαζίδεηαη ζε απηφ ην ραξαθηεξηζηηθφ. ε ζπλζήθεο πηήζεο κε φξγαλα (I.F.R.), ην χςνο αλακνλήο (holding altitude) είλαη κεγάιν. ηαλ ινηπφλ δνζεί άδεηα πξνζγείσζεο ε θάζνδνο κέρξη ηελ αξρή ηεο δηαδηθαζίαο πξνζέγγηζεο, πξέπεη λα είλαη πνιχ γξήγνξε. Λφγσ ηεο ζρεηηθά αξγήο επηηάρπλζεο ησλ αεξηνζηξφβηισλ (ζε ζρέζε κε ηνπο εκβνινθφξνπο θηλεηήξεο) ζπληζηάηαη δηαηήξεζε ςειψλ ζηξνθψλ θαηά ηελ πξνζέγγηζε, ψζηε λα ππάξρεη ε δπλαηφηεηα γξήγνξεο επίηεπμεο ηεο κέγηζηεο ψζεο, αλ απαηηεζεί καηαίσζε ηεο πξνζγείσζεο. Αλ δηαηίζεηαη δπλαηφηεηα αλαζηξνθήο ψζεο, απηή ρξεζηκνπνηείηαη κεηά ηελ πξνζγείσζε θαη ζε ζρεηηθά ςειή αθφκε ηαρχηεηα. ηελ πεξίπησζε ησλ αεξηνζηξφβηισλ απηφ είλαη απαξαίηεην, γηα λα απνθεπρζεί ε επαλαθχθισζε ησλ θαπζαεξίσλ θαη ε εηζαγσγή ηνπο ζηνλ θηλεηήξα. ηνπο ειηθνζηξφβηινπο εμάιινπ είλαη απαξαίηεην, γηαηί ζηηο ςειέο ηαρχηεηεο είλαη πην απνηειεζκαηηθφ ην ζχζηεκα αλαζηξνθήο Γηαθνπή ιεηηνπξγίαο (Shut Down) Η δηαθνπή ιεηηνπξγίαο ζην έδαθνο επηηπγράλεηαη κε ηελ δηαθνπή παξνρήο θαπζίκνπ θαη ηελ ειεχζεξε επηβξάδπλζε ηνπ ζπκπηεζηή κέρξη ηελ πιήξε αθηλεζία. Πξηλ ηελ δηαθνπή ιεηηνπξγίαο κεηά πεξίνδν ιεηηνπξγίαο ζε κεγάιν αξηζκφ ζηξνθψλ, κεξηθνί αεξηνζηξφβηινη ρξεηάδνληαη κηα ζχληνκε πεξίνδν ςχμεο ζηελ βξαδεία ιεηηνπξγία. Μεηά ηελ δηαθνπή ηνπ θαπζίκνπ, θιείλνπκε φινπο ηνπο δηαθφπηεο θαη βαιβίδεο ηνπ θηλεηήξα κε ηελ ζεηξά, πνπ παξέρεηαη απφ ηηο ζρεηηθέο δηαδηθαζίεο. Καηά ηελ επηβξάδπλζε ηνπ ζπκπηεζηή παξαθνινπζνχκε ηελ κείσζε ζηξνθψλ ζην φξγαλν, γηα λα δηαπηζηψζνπκε, αλ απηφο πεξηζηξέθεηαη ειεχζεξα. ε κεξηθνχο αεξηνζηξφβηινπο κεηξνχκε ηνλ ρξφλν απηήο ηεο επηβξάδπλζεο θαη ηνλ ζπγθξίλνπκε κε έλα θαηψηαην φξην. Καηά ηελ επηβξάδπλζε επίζεο βεβαησλφκαζηε, φηη δελ ππάξρεη έλδεημε εζσηεξηθήο ππξθαγηάο Γηαδηθαζίεο αλάγθεο (Emergency Procedures) Οη αεξηνζηξφβηινη είλαη αμηφπηζηνη θηλεηήξεο θαη κπνξνχλ λα παξάγνπλ ψζε αθφκε θαη ζε πεξηπηψζεηο βιαβψλ, φπνπ αληίζηνηρα έλαο εκβνινθφξνο ζα δηέθνπηε

83 79 ηελ ιεηηνπξγία ηνπ. Δλ ηνχηνηο είλαη δπλαηφ λα παξνπζηαζζνχλ βιάβεο θαηά ηελ πηήζε θαη ππάξρνπλ νη αληίζηνηρεο δηαδηθαζίεο αλάγθεο. ε πεξίπησζε δηαθνπήο ιεηηνπξγίαο ηνπ θηλεηήξα ζηνλ αέξα, ηφηε είλαη δπλαηφ λα γίλεη, επαλεθθίλεζε κε ηελ δηαδηθαζία θαη ηνπο πεξηνξηζκνχο, πνπ έρνπκε αλαθέξεη ζηα αληίζηνηρα θεθάιαηα. Αλ ν θηλεηήξαο ζβήζεη ζε επίγεηα ιεηηνπξγία, ηφηε ζπλήζσο πξηλ επαλεθθηλήζνπκε, πεξηζηξέθνπκε ηνλ ζπκπηεζηή κε ηνλ εθθηλεηήξα κε θιεηζηά ηα ζπζηήκαηα αλάθιεμεο θαη θαπζίκνπ, ψζηε λα εμαρζεί φιε ε πνζφηεηα θαπζίκνπ, πνπ ηπρφλ ππάξρεη αθφκε. ηαλ ην πιήξσκα αλαθέξεη βιάβεο ηνπ θηλεηήξα, ζα πξέπεη ε πεξηγξαθή ησλ ζπκπησκάησλ λα είλαη πιήξεο, ψζηε λα είλαη θαηά ην δπλαηφ εχθνιε ε δηάγλσζε. Οη κεραληθνί εδάθνπο δελ πξνβαίλνπλ ζε θακία δηφξζσζε, αλ δελ είλαη βέβαηνη γηα ηελ πξνέιεπζε θαη αηηία ηεο βιάβεο. 5.5 Λεηηνπξγία Διηθνζηξόβηισλ Η ιεηηνπξγία ησλ ειηθνζηξφβηισλ κνηάδεη κε ηελ αληίζηνηρε ησλ αεξηνζηξφβηισλ, κε ηελ επηπξφζζεηε χπαξμε ηεο έιηθαο. Η επηζεψξεζε πξηλ ηελ πηήζε, ε δηαδηθαζία εθθίλεζεο θαη ηα δηάθνξα ιεηηνπξγηθά ραξαθηεξηζηηθά είλαη πεξίπνπ ηα ίδηα. Καηά ηελ πηήζε απαηηείηαη πξνζνρή ζηε κε ππέξβαζε ησλ ιεηηνπξγηθψλ νξίσλ, ζηελ ζέζε ηνπ κνρινχ ηζρχνο θαη ζηηο ελδείμεηο ηνπ ελδείθηε πίεζεο ξνπνκέηξεζεο (torqumeter pressure). Σν ξνπφκεηξν βέβαηα δείρλεη κφλν ηελ ηζρχ, πνπ παξέρεηαη ζηελ έιηθα θη φρη ηελ ηζνδχλακε ηζρχ άμνλα (E.S.H.P.). Δλ ηνχηνηο απηή ε έλδεημε είλαη αλάινγε πξνο ηελ νιηθή ηζρχ θη έηζη ρξεζηκνπνηείηαη ζαλ κέηξν ηεο απφδνζεο ηνπ θηλεηήξα. Η έλδεημε ηζρχνο απνγείσζεο ζπλήζσο ππνινγίδεηαη, φπσο θαη ζηνπο αεξηνζηξφβηινπο. Καηά ηνλ ππνινγηζκφ θαζνξίδνπκε ηελ έλδεημε ηνπ ξνπφκεηξνπ θαη ηηο ζεξκνθξαζίεο θαπζαεξίσλ ηνπ ειηθνζηξφβηινπ, αλάινγα πξνο ηελ ζεξκνθξαζία θαη ηελ πίεζε ηνπ αέξα, απφ ζρεηηθά δηαγξάκκαηα. ε ςπρξέο κέξεο θη εθφζνλ ν ξπζκηζηήο θαπζίκνπ δελ δηαζέηεη δηάηαμε νξίνπ ηζρχνο, κπνξεί λα ρξεηαζζεί λα γίλεη απνγείσζε κε ηνλ κνριφ ηζρχνο φρη ζηελ θαλνληθή ζέζε απνγείσζεο, γηα λα κελ ππεξβνχκε ηα επηηξεπηά φξηα ζηηο ζπλζήθεο πεξηβάιινληνο. αλ βαξνκεηξηθή πίεζε γηα ηνλ ππνινγηζκφ ηεο έλδεημεο ηνπ ξνπφκεηξνπ παίξλνπκε ηελ πίεζε ηνπ αεξνδξνκίνπ (φρη δηνξζσκέλε, φπσο δίλεηαη απφ πχξγνπο ειέγρνπ). Η δηαζέζηκε ηζρχο απνγείσζεο ππνινγίδεηαη κε ηνλ πνιιαπιαζηαζκφ κηαο ζηαζεξήο ηνπ ξνπφκεηξνπ κε ηηο πξαγκαηηθέο ζηξνθέο θαη κε ηελ έλδεημε ηνπ ξνπφκεηξνπ (ζε ίληζεο πδξαξγχξνπ ή ζε ιίβξεο αλά ηεηξαγσληθή ίληζα). Η άλνδνο θαη ε νξηδφληηα πηήζε εθηεινχληαη κε ηηο θαηάιιειεο ζέζεηο ηνπ κνρινχ ηζρχνο. Η ηζρχο πιεχζεο γηα δηάθνξα χςε θαη επηζπκεηέο ηαρχηεηεο ζρεηηθά κε γλσζηά βάξε αεξνπιάλνπ, θαζνξίδεηαη απφ δηαγξάκκαηα. Σν πην επλντθφ χςνο γηα νξηζκέλν βάξνο εμαξηάηαη απφ ηελ ζεξκνθξαζία ηνπ αέξα. Πξέπεη λα ιακβάλνπκε ππφςε ηελ νιηθή ζεξκνθξαζία ηνπ ειεχζεξνπ αέξα, ην χςνο πίεζεο θαη ηελ ηαρχηεηα. Η απαξαίηεηε έλδεημε ξνπφκεηξνπ γηα θάζε νκάδα ηηκψλ ησλ παξαπάλσ θαζνξίδεηαη απφ ζρεηηθά δηαγξάκκαηα θαη ε ζέζε ηνπ κνρινχ ηζρχνο ξπζκίδεηαη αλάινγα (ζρήκα 67). Καηά ηελ δηάξθεηα ηεο πηήζεο δηαηεξνχκε πάληα ηνλ κνριφ ηζρχνο πάλσ απφ ηελ ζέζε Βξαδεία Λεηηνπξγία Πηήζεο (flight idle). Μεξηθά αεξνπιάλα κάιηζηα δηαζέηνπλ εηδηθφ ηέξκα ζηελ θίλεζε ηνπ κνρινχ, ψζηε λα κελ είλαη δπλαηή ε κείσζε ησλ ζηξνθψλ θάησ απφ απηφ ην φξην.

84 80 ρήκα 67 Πξνζδηνξηζκόο πίεζεο ξνπόκεηξνπ θαη κέγηζηεο ζεξκνθξαζίαο θαπζαεξίσλ γηα απνγείσζε ζε ζπγθεθξηκέλε ζεξκνθξαζία αέξα πεξηβάιινληνο θαη βαξνκεηξηθή πίεζε. Ο ξπζκηζηήο θαπζίκνπ κεξηθέο θνξέο ξπζκίδεηαη έηζη, ψζηε ε ηζρχο, πνπ παξέρεηαη απφ ηνλ ζηξφβηιν, ζηελ Βξαδεία Λεηηνπξγία πηήζεο, δελ αξθεί γηα λα θηλήζεη ηνλ ζπκπηεζηή. Έηζη απνξξνθάηαη ηζρχο απφ ηνλ αέξα κέζσ ηεο έιηθαο. Μ απηφ ηνλ ηξφπν δεκηνπξγείηαη αξλεηηθή ψζε θαη νμχηεξε γσλία θαζφδνπ. ηνπο ειηθνζηξφβηινπο ε απφθαζε γηα ηελ ρξήζε ε φρη ηεο αλάζηξνθεο ψζεο κεηά ηελ πξνζγείσζε, παίξλεηαη θαηά ηελ ηειηθή πξνζέγγηζε. Ακέζσο κεηά ηελ πξνζγείσζε θηλνχκε ηνλ κνριφ ηζρχνο ή ζηελ ζέζε επίγεηαο Βξαδείαο Λεηηνπξγίαο ή πξνο ηελ αλάζηξνθε ψζε είλαη πην απνηειεζκαηηθή ζηηο κεγάιεο πξνσζεηηθέο ηαρχηεηεο (πάληα αλαθεξφκαζηε ζε ηαρχηεηεο αέξα). Δηδηθέο ηεξκαηηθέο δηαηάμεηο κηθξνχ βήκαηνο, πνπ πεξηιακβάλνληαη ζηνλ κεραληζκφ ειέγρνπ βήκαηνο, θξαηνχλ αξθεηή γσλία πηεξπγίσλ, ψζηε λα εμαζθαιίδεηαη κεγάιε αεξνδπλακηθή πέδεζε, αθφκε θη αλ δελ ρξεζηκνπνηεζεί ην ζχζηεκα αλάζηξνθεο ψζεο. Με ηαρχηεηα αέξα 100 θφκβσλ θαη κε κνριφ ηζρχνο ζηελ ζέζε επίγεηαο βξαδείαο ιεηηνπξγίαο, ηα παξαπάλσ απνηέιεζκα πέδεζεο κπνξεί λα θζάλεη ηα 60% ηεο πιήξνπο αεξνδπλακηθήο πέδεζεο ηνπ ζπζηήκαηνο αλάζηξνθεο ψζεο. Απηφ ην απνηέιεζκα θπζηθά κεηψλεηαη θαζψο κεηψλεηαη ε πξνσζεηηθή ηαρχηεηα.

85 81 ΚΔΦΑΛΑΙΟ 6 Δηζαγσγή αέξα 6.1 Γεληθά Η εηζαγσγή αέξα είλαη απφ ηα πην ζεκαληηθά ηκήκαηα ηνπ θηλεηήξα. Η ζεκαζία ηεο είλαη πνιχ κεγαιχηεξε ζε αεξνπιάλα κεγάισλ ηαρπηήησλ. Η εηζαγσγή αέξα ζα πξέπεη λα έρεη ηελ δπλαηφλ κηθξφηεξε νπηζζέιθνπζα ζηελ ξνή. Δπίζεο ζα πξέπεη λα εμαζθαιίδεη νκνηφκνξθε ξνή αέξα, πξνο ηνλ ζπκπηεζηή θαη λα αλαιακβάλεη φιε ηελ ελέξγεηα ηνπ αέξα ρσξίο θακία απψιεηα πίεζεο. Απψιεηεο πίεζεο κπνξεί λα δεκηνπξγεζνχλ θαη ιφγσ ηξηβήο ζηα ηνηρψκαηα ηεο εηζαγσγήο θαη ιφγσ θαθήο αεξνδπλακηθήο ζρεδίαζεο ηεο εηζαγσγήο. Σν ζρήκα θαη ε ζέζε ηεο εηζαγσγήο έρνπλ ζρέζε κε ηελ ζρεδίαζε ηνπ αεξνπιάλνπ, ηνλ αξηζκφ ησλ θηλεηήξσλ θ.ι.π Δίδε Σα καρεηηθά αεξνπιάλα έρνπλ ηνλ θηλεηήξα ηνπο ζπλήζσο κέζα ζηελ άηξαθην, πνπ δηακνξθψλεηαη αλάινγα. Αλάινγε είλαη θαη ε δηακφξθσζε ηεο εηζαγσγήο. Σα κεηαθνξηθά αεξνπιάλα έρνπλ ζπλήζσο ηνπο θηλεηήξεο αλαξηεκέλνπο ή θάησ απφ ηηο πηέξπγεο ή ζηα πιεπξά ηεο αηξάθηνπ. Έηζη ζα πξέπεη ν θνξέαο ηνπ θάζε θηλεηήξα, λα έρεη δηακνξθσκέλε ηελ εηζαγσγή ηνπ. ηελ πεξίπησζε πνπ νη θηλεηήξεο είλαη ελζσκαησκέλνη κέζα ζηηο πηέξπγεο, νη εηζαγσγέο ηνπο δηακνξθψλνληαη αλάινγα. Γεληθά δηαθξίλνπκε ηα αθφινπζα είδε γηα αεξηνζηξφβηινπο θηλεηήξεο: Απιή εηζαγσγή καρεηηθνύ αεξνπιάλνπ (ζρήκα 68). Απηή είλαη πνιχ απνηειεζκαηηθή, γηαηί είλαη ζηνλ ίδην άμνλα κε ηνλ θηλεηήξα. ρήκα 68 Απιή εηζαγσγή Γηαηξεηή εηζαγσγή καρεηηθνύ αεξνπιάλνπ. Απηή κπνξεί λα απνηειείηαη απφ δχν εηζαγσγέο ή ζηα πιεπξά ηεο αηξάθηνπ ή ζηηο ξίδεο ησλ πηεξπγίσλ (ζρήκα 69). Οη δχν εηζαγσγέο ζπλελψλνληαη ζε κηα θνηλή εηζαγσγή, πνπ νδεγεί ζηνλ αέξα ζηνλ θηλεηήξα.