В высотных поршневых самолетах какой тип наддува используется?

У вас может быть либо (турбо- или супер-), либо оба (супертурбо-), есть также турбокомпаундный двигатель .

Большинство авиационных двигателей времен Второй мировой войны имели нагнетатели с механическим приводом, а турбонагнетатели (с промежуточными охладителями) были добавлены для достижения желаемых высотных характеристик.

Современные авиационные поршневые двигатели, предназначенные для работы на больших высотах, обычно включают в себя турбокомпрессор, а не нагнетатель. Изменения в мышлении во многом связаны с экономикой. Когда-то авиационный бензин был в изобилии и был дешев, благодаря простому, но прожорливому нагнетателю. Поскольку стоимость топлива увеличилась, нагнетатель потерял популярность.

- Википедия [отредактировано для контекста; цитаты отсутствуют в основной статье]

Во время Второй мировой войны двухступенчатые двухступенчатые двигатели с наддувом и промежуточным охлаждением были обычным явлением.

(кадры с ютуба )

Сжатый воздух через турбину с приводом от выхлопных газов направляется в редукторный нагнетатель с механическим приводом. (Реактивный двигатель, должно быть, рассмеялся.)

• Вы получаете суперчасть, которая представляет собой наддув компрессора с механическим приводом.

• Турбочасть, представляющая собой наддув компрессора с приводом от турбины.

• Интеркулер для охлаждения воздуха.

• Две скорости и ступени предназначены для работы на малых и больших высотах. В противном случае двигатель мог взорваться на малой высоте.

Хорошим примером является дуплексный циклон Wright R-3350, используемый на Boeing B-29 Superfortress и других самолетах. Мощность до 3800 л.с. (2830 кВт).

• Выше приведен пример наличия обоих, однако, как отмечено в комментариях, термин « супертурбокомпрессор » в настоящее время используется для описания турбокомпрессора.

Вот рассекреченный учебный фильм, из которого были взяты приведенные выше кадры: Турбокомпрессор: Повелитель неба (1943 г.)

Изначально все наддувы производились с помощью нагнетателей. Прочтите техническое примечание 48 NACA , чтобы ознакомиться с подробным описанием немецких работ над нагнетателями во время Первой мировой войны, которые к моменту окончания войны были практически готовы к эксплуатации.

Из заметок о немецких нагнетателях времен Первой мировой войны :

Все эти проекты потерпели неудачу в том смысле, что война закончилась до того, как технология смогла дать военное преимущество. Хотя у нас нет ничего в виде подробных отчетов о немецких исследованиях военного времени, предоставленных британскими и американскими усилиями, похоже, что Германия ближе всего подошла к производству боеспособных двигателей с наддувом. Конечно, у них была более плотная сеть поставщиков, чем у союзников, более последовательные исследовательские цели и накоплено гораздо больше часов испытательных полетов.

Вскоре после этого были исследованы турбокомпрессоры, но они использовались гораздо реже по двум причинам:

• Из-за более высокой инерции турбокомпрессор медленно реагирует на изменение скорости, что ограничивает возможности пилота, особенно на истребителях.
• Чтобы избежать перенапряжения двигателя, турбокомпрессорам нужен вестгейт . До того, как были разработаны автоматические вестгейты, риск неправильного ручного управления настройками вестгейта был слишком реален.

Из Википедии :

Турбокомпрессоры были впервые использованы в серийных авиационных двигателях, таких как Napier Lioness, в 1920-х годах, хотя они были менее распространены, чем центробежные нагнетатели с приводом от двигателя.

Только когда бомбардировщикам и авиалайнерам нужно было увеличить дальность полета, преимущество турбокомпрессоров, их более высокая эффективность, проявились. Во многих случаях к двигателю с наддувом добавлялся турбокомпрессор, потому что высокое содержание энергии в выхлопных газах позволяло легко повысить эффективность. Обратите внимание, что самые ранние образцы самолетов с турбонаддувом были типами, в которых двигатели работали на постоянной мощности в течение многих часов. Что также помогло, так это разработка реактивных двигателей, которая стимулировала как исследования высокотемпературных сплавов, так и аэродинамику турбин. Это было взаимодополняющее развитие, поскольку первые конструкции турбореактивных двигателей были основаны на существовавших тогда турбокомпрессорах.

С автоматическими перепускными клапанами, небольшими требованиями к частой регулировке мощности двигателя, большим опытом работы с высокотемпературными материалами и высокими ценами на топливо, сегодня турбокомпрессор является очевидным выбором для повышения давления в двигателе. Самые последние высотные платформы с поршневым двигателем, Boeing Condor и Grob Strato 2C , использовали турбокомпрессоры. В случае с Condor это был двухступенчатый турбокомпрессор с промежуточным охлаждением, однако летные испытания выявили проблемы синхронизации между обеими ступенями. Strato 2C имел два турбокомпрессора и один нагнетатель, все с промежуточным охлаждением.