Могут ли подъемные вентиляторы, используемые на F-35, приводиться в действие турбовальным двигателем вместо реактивного двигателя? Если да, то какой? [закрыто]

Это для научно-фантастического рассказа, который я пишу, поэтому ответ не обязательно должен быть идеальным, просто максимально близким.

Могут ли подъемные вентиляторы на F-35 приводиться в действие турбовальным двигателем вместо реактивного двигателя. Если да, то каким? Реактивный двигатель, приводящий в движение подъемные вентиляторы F-35, называется двигателем Pratt & Whitney F135. Двигатель сбрасывает 20 000 лошадиных сил на вал, который вращает вентиляторы. Но мне нужен способ сделать это с помощью турбины, а не реактивного двигателя с тягой сзади.

Я предполагаю, что требуется определенное количество л.с. (мощность на валу), чтобы вращать лифтовые вентиляторы с правильными оборотами. Вымышленный vtol должен иметь 4 подъемных вентилятора, приводимых в движение четырьмя турбинами с небольшой тепловой сигнатурой, чтобы избежать инфракрасного излучения.

Хотя я бы сказал, что это не по теме, ответ: да, конечно, можно. Турбинные двигатели используются в самых разных областях; вам следует обратить внимание на турбовинтовой двигатель, который вы описываете в другой конфигурации.
worldbuilding.SE , вероятно, лучшее место для такого рода полувымышленных вопросов.
Может кто-нибудь объяснить, как это не по теме? Речь идет о системе питания самолета, которая, казалось бы, подходит сюда.
Вы могли бы привести его в действие с отдельным двигателем, но это стоило бы дополнительного веса и места. Если бы это было выгодно, они бы это сделали. Чтобы избавиться от тепловой сигнатуры, можно смешать выхлоп с окружающим воздухом и сделать так, чтобы он выходил вверху в центре вашего сосуда. Это достаточно эффективно маскировало бы тепло от земли. Другой вариант, если это научная фантастика, состоит в том, чтобы он был полностью электрическим и практически не выделял тепла.

Ответы (1)

  1. Между турбовентиляторным, турбовинтовым и турбовальным двигателем нет никакой разницы, кроме того, что установлено на валу. Есть много сердечников, которые используются во всех турбовентиляторных, турбовинтовых и турбовальных двигателях. Так что да, они могут приводиться в движение турбовальным двигателем. В некотором смысле двигатель, который их приводит в движение, считается турбовальным просто потому, что он их приводит в движение.

  2. Тем не менее, подъемный вентилятор F-35 абсурдно неэффективен . Дело в том, что подъемная сила равна массовому расходу через вентилятор/пропеллер, умноженному на изменение скорости воздуха, но требуемая мощность равна квадрату массового расхода, умноженному на изменение скорости, плюс сопротивление, которое растет с увеличением оборотов.

    Теперь вентилятор маленький, поэтому у него небольшой массовый расход, поэтому ему нужно разогнать воздух до большой скорости, а для этого ему также нужны высокие обороты, что значительно увеличивает мощность, необходимую для его вращения.

    F-35 может жить с этим, потому что он проводит очень короткое время в режиме зависания и много времени на высокой скорости, поэтому он может обменять эффективность в режиме зависания на низкое сопротивление на скорости. Но все, что должно работать как вертолет, лучше иметь большой ротор, как у вертолета, потому что для его вращения требуется гораздо меньше энергии (и, следовательно, расход топлива намного ниже).

За исключением того, что я никогда не слышал, чтобы турбовентилятор назывался двигателем с турбонаддувом. Я думаю, что это серая зона
@КрисВ. до сих пор каждый двигатель имел либо вентилятор, либо вал, поэтому в первом случае он назывался турбовентиляторным, а во втором - турбовальным. Некоторые ядра уже использовались в обеих конфигурациях, но PW F135 в F-35B уникален тем, что имеет одновременно и вентилятор, и вал.
Что, вероятно, является еще одним отличительным фактором между турбовальным двигателем и турбовентиляторным двигателем, так это то, что с турбовальным двигателем целью является только мощность в лошадиных силах. С турбовентиляторным двигателем основной двигатель по-прежнему создавал тягу, хотя в наши дни она обычно составляет менее 20-30%. Вы правы, F135 уникален в этом отношении.
@ChrisV, действительно. И F135 - это ТРДД с малой двухконтурностью, поэтому он, вероятно, генерирует около половины тяги от активной зоны (хотя я не могу быстро найти степень двухконтурности).
Я бы удивился, если бы их было больше 30%. Я считаю, что у F16 около 10% байпаса.
@ChrisV, разве обход 10% не означает, что 90% - ядро?
Да это верно. Это был один (если не первый) первый двухконтурный реактивный двигатель в истребителе. До этого почти все тогда были прямыми струями. Более высокий байпас обычно приводит к медленной реакции двигателя (от холостого хода до полной тяги), что нежелательно для истребителя.
@ChrisV, основная причина, по которой истребители не могут иметь высокий байпас, заключается в том, что более высокий байпас означает более низкую скорость выхлопа, что, хотя и полезно для эффективности, ограничивает максимальную скорость. Коэффициент двухконтурности немного увеличился в истребителях со времен F-16, но он, вероятно, все еще ниже 1, поэтому более 50% приходится на основной поток (коэффициент двухконтурности — это двухконтурный/основной, а не двухконтурный/общий).
ага, узнал что-то новое
Могут ли подъемные вентиляторы, используемые на F-35, приводиться в действие турбовальным двигателем вместо реактивного двигателя? Если да, то какой? [закрыто]
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v