Сколько веса добавляет реверсор тяги?

Какой вес добавляет к двигателю реверсор тяги?

Возьмем в качестве примера CFM Leap 1B , на котором установлена ​​новая версия Boeing 737. Этот двигатель может развивать тягу до 130 кН на взлете и имеет сухую массу 2,78 тонны. Я не мог найти, сколько весит система реверса тяги. Ближе всего я нашел эту статью FlightGlobal , которая, по крайней мере, говорит об этом, но не дает цифр.

Одна из целей этого вопроса — сравнить его со старой системой тормозных парашютов. Я открою отдельный вопрос по этому поводу.

@ ymb1 По моему опыту, подобные вещи обычно критикуют за то, что они два широких. Обычно кто-то рекомендует разделить их на 2 отдельных вопроса.

Ответы (3)

Для примера LEAP-1B найденный вами вес является сухим весом, который не включает реверсивную систему в соответствии с сертификатом типа . Такие веса очень трудно найти, даже у соответствующего производителя системы. Однако статистические данные могут помочь.

По данным НАСА , реверсивная система двигателя класса GE90 может весить до 30% веса гондолы.

[Исследования], проведенные General Electric Aircraft Engines, показывают, что на систему реверса тяги приходится более 30 процентов веса гондолы (не включая двигатель) для двигателя с диаметром вентилятора более 100 дюймов. Это может достигать 1500 фунтов [680 кг] для двигателя класса GE 90.

Что касается гондолы, в более старой статье НАСА говорится, что ее вес находится в прямой зависимости от площади ее поверхности, состоящей из простых цилиндров.

[Для гондолы, площадь поверхности] используется для сопоставления веса, и вместо того, чтобы вводить сложность фактической неосесимметричной формы гондолы, предполагаются простые цилиндры с использованием диаметра вентилятора, диаметра турбины и длин от предыдущий раздел.

[И] удельный вес от 17,1 до 19,6 кг/м2 кажется разумным.

Из той же статьи приведем несколько примеров веса систем реверса разных двигателей:

введите описание изображения здесь

Со времен CF6 производители смогли уменьшить вес гондолы и ее компонентов за счет « широкого использования композитных материалов ».

Подробный вес компонентов Leap 1B на данный момент трудно найти. Статистические данные доступны в книгах по предварительному проектированию, таких как Synthesis of Sub-Sonic Airplane Design Э. Торенбека. В главе 6.6.1 рассматриваются реверсоры тяги и упоминается, что их вес значителен: от 15 до 20% от массы двигателя без нагрузки, причем более высокий диапазон приходится на двигатели с большим байпасом, такие как Leap 1B.

Википедия указывает вес 1B как 2780 кг. Если мы возьмем среднюю процентную долю из-за усовершенствованной технологии с момента написания книги, результирующая оценка веса реверсора тяги 1B составит 0,18 * 2780 = около 500 кг. Правдоподобно, если учесть сложность системы.

введите описание изображения здесь

В книге также упоминается альтернативное средство реверсирования тяги для турбовентиляторных двигателей, такое же, как и для турбовинтовых: регулировка шага вентилятора, разработанная компанией Dowty Rotol достаточно рано, чтобы быть упомянутой в книге. Этот механизм весит примерно половину веса реверсора тяги, что составляет около 250 кг, и, конечно же, имеет то преимущество, что позволяет оптимизировать шаг лопастей во время полета и взлета. Компания Rolls Royce объявила о планах по регулируемому шагу вентилятора для двигателей следующего поколения.

Очевидно, это зависит от используемого двигателя и планера. Например, в случае с Hawker 700, самолет с реверсом тяги ,

... имеет на 248 фунтов меньшую полезную нагрузку, чем Hawker без реверса.

Поскольку Honeywell TFE731 , используемый в Hawker, весит около 734 фунтов, это составляет около 17% от сухой массы двигателя. Реверсоры тяги, кажется, классифицируются как конструктивный элемент .

В случае турбовентиляторных двигателей с большой степенью двухконтурности нынешнего поколения это значение будет выше из-за различных других факторов, таких как акустические вкладыши для удовлетворения требований к шуму (чего нет у TFE31). Так что 15-20% получается лишний вес из-за реверсора тяги.