Сколько двигателей: Сколько моторов необходимо на сезон с 22 Гран При? Команды Ф1 разошлись во мнении

Сколько моторов необходимо на сезон с 22 Гран При? Команды Ф1 разошлись во мнении

В теории календарь следующего сезона Формулы 1 может увеличиться до 22 этапов, чего никогда раньше не было в истории чемпионата мира. Окончательно этот вопрос еще не решен, но одним из ключевых факторов здесь является квота на количество моторов, которые можно использовать без штрафов.

Сейчас у каждого гонщика есть три двигателя на сезон, тогда как при использовании четвертого и последующих он неизбежно потеряет стартовые позиции. В паддоке есть те, кто говорят, что на 22 Гран При нужно разрешить уже не три, а четыре мотора. Но это неизбежно означает означает рост расходов для частных команд.

Тем не менее, многие не прочь ослабить ограничения. А вот Ferrari не поддерживает эту идею – особенно по той причине, что сейчас идут дискуссии с Liberty Media о возможном расширении календаря да 24 этапов с 2021 года при условии сохранения ограничения в три мотора на сезон.

Читайте также:

Отвечая на за вопрос Motorsport.com, что он думает о появлении еще одной гонки в будущем сезоне, руководитель Скудерии Маттиа Бинотто ответил: «Мы поддерживаем появление 22-го этапа, если это означает рост прибыли. Но надо помнить, что расходы также возрастут.

Сейчас мы обсуждаем календарь на 2021 год с 24 этапами без дополнительных моторов. Это только наброски к 2021 году, поэтому я считаю, что увеличивать количество доступных моторов в 2020-м было бы неправильно. Это означало бы рост расходов, в чем нет никакого смысла.

Производители должны приложить определенные усилия и постараться провести дополнительный этап с тем же количеством компонентов, что есть сейчас».

А вот руководитель Red Bull Racing Кристиан Хорнер уверен, что разрешение использовать четыре мотора на сезон не обязательно приведет к росту затрат – достаточно лишь ограничить тесты.

«Можно немного уменьшить количество дней предсезонных тестов и тестов в течение сезона, это уменьшит нагрузку на моторы, – сказал Хорнер. – На следующем этапе [в Спа] в пелотоне будет куча штрафов. А это только середина сезона. Поэтому ожидать, что команды обойдутся тремя моторами, если добавить еще одну гонку, было бы немного наивно».

Читайте также:

По мнению заместителя руководителя Williams Клэр Уильямс есть вероятность, что в случае расширения календаря до 22 гонок три из них придется провести подряд, как было в 2018-м – что не очень понравилось большинству команд.

«Я бы не хотела видеть в календаре три этапа подряд. Нас уверяли, что такого больше не будет. Это осложнило прошлый сезон многим людям. И с точки зрения логистики это просто кошмар, катастрофа», – отметила Уильямс.

Поделились

Комментарии

Шаговые двигатели (подробный разбор 4 типов)

Общие сведения:

Шаговый двигатель — это бесколлекторный двигатель, ротор которого вращается не плавно, а шагами (дискретно). Полный оборот ротора состоит из нескольких шагов. Меняя форму сигнала, количество импульсов, их длительность и фазовый сдвиг, можно задавать скорость вращения, направление вращения и количество оборотов ротора двигателя.

Шаговые двигатели состоят из ротора (подвижная часть) и статора (неподвижная часть). На статоре устанавливают электромагниты, а части ротора взаимодействующие с электромагнитами выполняются из магнитотвердого (двигатель с постоянными магнитами) или магнитомягкого (реактивный двигатель) материала.

Виды шаговых двигателей по типу ротора:

По типу ротора, шаговые двигатели делятся на: двигатели с постоянными магнитами, реактивные двигатели и гибридные двигатели.

• Двигатель с постоянными магнитами (ротор из магнитотвердого материала). На роторе установлен один, или несколько, постоянных магнитов. Количество полных шагов в одном обороте таких двигателей, зависит от количества постоянных магнитов на роторе, и количества электромагнитов на статоре. Обычно в одном обороте от 4 до 48 шагов (один шаг от 7,5° до 90°).
• Реактивный двигатель (ротор из магнитомягкого материала). Еще такие двигатели называют двигателями с переменным магнитным сопротивлением. Ротор не имеет постоянных магнитов, он выполнен из магнитомягкого материала в виде многоконечной звезды. Данные двигатели встречаются редко, так как у них наименьший крутящий момент, по сравнению с остальными, при тех же размерах. Количество полных шагов в одном обороте таких двигателей, зависит от количества зубцов на звезде ротора, и количества электромагнитов на статоре. Обычно в одном обороте от 24 до 72 шагов (один шаг от 5° до 15°.)
• Гибридный двигатель (совмещает технологии двух предыдущих двигателей). Ротор выполнен из магнитотвердого материала (как у двигателя с постоянными магнитами), но имеет форму многоконечной звезды (как у реактивного двигателя). Количество полных шагов в одном обороте таких двигателей, зависит от количества постоянных магнитов на звезде ротора, и количества электромагнитов на статоре. Количество шагов в одном обороте таких двигателей может доходить до 400 (один шаг от 0,9°).

Какой тип шагового двигателя у меня?

Если вручную покрутить ротор отключённого двигателя, то можно заметить, что он движется не плавно, а шагами. После того, как Вы покрутили ротор, замкните все провода двигателя и покрутите ротор повторно. Если ротор крутится также, значит у Вас реактивный двигатель. Если для вращения ротора требуется прикладывать больше усилий, значит у вас двигатель с постоянными магнитами или гибридный. Отличить двигатель с постоянными магнитами от гибридного можно подсчитав количество шагов в одном обороте. Для этого не обязательно считать все шаги, достаточно примерно понять, их меньше 50 или больше. Если меньше, значит у Вас двигатель с постоянными магнитами, а если больше, значит у Вас гибридный двигатель.

Виды шаговых двигателей по типу соединения электромагнитов статора:

По типу соединения электромагнитов, шаговые двигатели делятся на: униполярные и биполярные.

На рисунке представлено упрощённое, схематическое, представление обмоток.
На самом деле, каждая обмотка состоит из нескольких обмоток электромагнитов, соединённых последовательно или параллельно

• Биполярный двигатель имеет 4 вывода. Выводы A и A питают обмотку AA, выводы B и B питают обмотку BB. Для включения электромагнита, на выводы обмотки необходимо подать разность потенциалов (два разных уровня), поэтому двигатель называется биполярным. Направление магнитного поля зависит от полярности потенциалов на выводах.
• Униполярный двигатель имеет 5 выводов. Центральные точки его обмоток соединены между собой и являются общим (пятым) выводом, который, обычно, подключают к GND. Для включения электромагнита, достаточно подать положительный потенциал на один из выводов обмотки, поэтому двигатель называется униполярным. Направление магнитного поля зависит от того, на какой именно вывод обмотки подан положительный потенциал.
• 6-выводной двигатель имеет ответвление от центральных точек обмоток, но обмотка AA не соединена с обмоткой BB. Если не использовать выводы центральных точек обмоток, то двигатель будет биполярным, а если эти выводы соединить и подключить к GND, то двигатель будет униполярным.
• 8-выводной двигатель является наиболее гибким в плане подключения электромагнитов. Данный двигатель можно не только использовать как биполярный или униполярный, но и самим определять, как соединить электромагниты обмоток, последовательно или параллельно.

Какой тип шагового двигателя у меня?

Если у Вашего двигателя 4 вывода, значит он биполярный. Если у Вашего двигателя 5 выводов, значит он униполярный. Но если у Вашего двигателя 6 и более выводов, то это не значит что некоторые из них являются центральными выводами катушек электромагнитов. Дело в том, что есть двигатели, некоторые выводы которых (обычно крайние), электрически замкнуты, так биполярный двигатель может иметь 6 выводов. Точно определить тип соединений, для двигателей с 6 и более выводами, можно только измеряя сопротивление между выводами.

Режимы работы шаговых двигателей:

Для работы шагового двигателя (вне зависимости от его вида) можно выбрать один из трех режимов работы:
• Полношаговый режим — ротор поворачивается на 1 шаг за 1 такт.
• Полушаговый режим — ротор поворачивается на ½ шага за 1 такт.
• Микрошаговый режим — ротор поворачивается на ¼, ⅛ и т.д. шагов за 1 такт.

Ниже рассмотрены режимы работы, на примере биполярного двигателя с постоянным магнитом и полным шагом 90°.

Полношаговый режим (одна фаза на полный шаг).

Номинальные значения шагового двигателя указываются именно для этого режима.

Полношаговый режим (две фазы на полный шаг). Этот режим позволяет увеличить крутящий момент почти в половину от номинального.

Полушаговый режим. Этот режим позволяет увеличить количество шагов в полном обороте в два раза, при незначительном уменьшении крутящего момента.

Микрошаговый режим. Этот режим является наиболее распространённым, он позволяет увеличить количество шагов в полном обороте в четыре раза, благодаря неравномерному распределению токов в обмотках. Снижение токов можно достичь снижением напряжения (как показано на картинке) или подавать полное напряжение через подключаемую внешнюю нагрузку.

Если подавать уровни не «0» — «½» — «1» (как на картинке), а «0» — «¼» — «½» — «¾» — «1», то количество шагов в полном обороте увеличится не в 4 раза, а в 8 раз. Можно увеличить количество шагов в 16, 32, 64 раза и т.д., а если заменить дискретные уровни сигналов на синусоиды, то мотор будет вращаться плавно (без шагов).

Режимы пониженного энергопотребления — доступны только для 8-выводных двигателей. Эти режимы отличаются от обычных тем, что используют только половину фазы (половину электромагнитов). Данные режимы используются редко, так как они значительно снижают крутящий момент двигателя.

Пример работы шаговых двигателей с разными видами роторов:

Подключение шаговых двигателей к Arduino:

Электромоторы нельзя подключать к выводам Arduino напрямую, так как они потребляют значительные токи, шаговые двигатели не являются исключением, поэтому их подключают через драйверы.

Большинство драйверов работают либо с биполярными двигателями, либо с униполярными.

• Биполярный двигатель можно подключить только к драйверу биполярных двигателей.
• 6-выводной двигатель можно подключить к любому драйверу. Если не использовать выводы центральных точек обмоток, то двигатель будет биполярным, а если эти выводы соединить и подключить к GND, то двигатель будет униполярным.
• 8-выводной двигатель является наиболее гибким в плане подключения. Данный двигатель можно не только использовать как биполярный или униполярный, но и самим определять, как соединить электромагниты обмоток внутри двигателя, последовательно или параллельно.
• Униполярный двигатель, при необходимости, можно подключить и к драйверу биполярного двигателя по простой схеме из нескольких диодов (лучше использовать диоды Шоттки), но такое подключение гарантирует корректность работы униполярного двигателя только в полношаговом режиме.

Драйверы делятся на две категории:

• Повторяющие форму сигналов. Этот тип драйверов не формирует импульсы, а лишь повторяет их форму для управления двигателем. Формирование импульсов отводится микроконтроллерам (например Arduino). К этой категории относятся такие драйверы как MotorShield на базе чипа L298.
• Формирующие сигналы управления. Используя данный тип драйверов, можно обойтись без микроконтроллеров, так как для их работы достаточно подать меандр и выбрать режимы работы. К этой категории относятся такие драйверы как например A4988.

Номинальные значения рабочей мощности и тока электродвигателей

Классы компонентов: 1.6.1.1.1. Модульные автоматические выключатели (ВАМ, МСВ), 1.6.5.1. Модульные контакторы, 1.6.1.2.1. Мотор-автоматы (автоматические выключатели защиты двигателей, MPCB), 1.6.1.3.1. Автоматические выключатели в литом корпусе (MCCB), 1.6.5.2. Контакторы, 1.6.5.3. Пускатели, 1.6.5.4. Реле перегрузки и аксессуары к ним, 1.12. Электродвигатели и приводная техника

Значения тока, приведенные ниже, относятся к стандартным трехфазным четырехполюсным асинхронным электродвигателям с КЗ ротором (1500 об/мин при 50 Гц, 1800 об/мин при 60 Гц). Данные значения представлены в качестве ориентира и могут варьироваться в зависимости от производителя электродвигателя и количества полюсов.

Мощность электродвигателя	Номинальный ток электродвигателя: стандартные значения обозначены синим цветом (в соответствии с МЭК 60947-4-1, приложение G)
	220В	230В	240В	380В	400В	415В	440В	500В	660В	690В
0,06 кВт	0,37	0,35	0,34	0,21	0,2	0,19	0,18	0,16	0,13	0,12
0,09 кВт	0,54	0,52	0,5	0,32	0,3	0,29	0,26	0,24	0,18	0,17
0,12 кВт	0,73	0,7	0,67	0,46	0,44	0,42	0,39	0,32	0,24	0,23
0,18 кВт	1	1	1	0,63	0,6	0,58	0,53	0,48	0,37	0,35
0,25 кВт	1,6	1,5	1,4	0,9	0,85	0,82	0,74	0,68	0,51	0,49
0,37 кВт	2	1,9	1,8	1,2	1,1	1,1	1	0,88	0,67	0,64
0,55 кВт	2,7	2,6	2,5	1,6	1,5	1,4	1,3	1,2	0,91	0,87
0,75 кВт	3,5	3,3	3,2	2	1,9	1,8	1,7	1,5	1,15	1,1
1,1 кВт	4,9	4,7	4,5	2,8	2,7	2,6	2,4	2,2	1,7	1,6
1,5 кВт	6,6	6,3	6	3,8	3,6	3,5	3,2	2,9	2,2	2,1
2,2 кВт	8,9	8,5	8,1	5,2	4,9	4,7	4,3	3,9	2,9	2,8
3 кВт	11,8	11,3	10,8	6,8	6,5	6,3	5,7	5,2	4	3,8
4 кВт	15,7	15	14,4	8,9	8,5	8,2	7,4	6,8	5,1	4,9
5,5 кВт	20,9	20	19,2	12,1	11,5	11,1	10,1	9,2	7	6,7
7,5 кВт	28,2	27	25,9	16,3	15,5	14,9	13,6	12,4	9,3	8,9
11 кВт	39,7	38	36,4	23,2	22	21,2	19,3	17,6	13,4	12,8
15 кВт	53,3	51	48,9	30,5	29	28	25,4	23	17,8	17
18,5 кВт	63,8	61	58,5	36,8	35	33,7	30,7	28	22	21
22 кВт	75,3	72	69	43,2	41	39,5	35,9	33	25,1	24
30 кВт	100	96	92	57,9	55	53	48,2	44	33,5	32
37 кВт	120	115	110	69	66	64	58	53	40,8	39
45 кВт	146	140	134	84	80	77	70	64	49,1	47
55 кВт	177	169	162	102	97	93	85	78	59,6	57
75 кВт	240	230	220	139	132	127	116	106	81	77
90 кВт	291	278	266	168	160	154	140	128	97	93
110 кВт	355	340	326	205	195	188	171	156	118	113
132 кВт	418	400	383	242	230	222	202	184	140	134
160 кВт	509	487	467	295	280	270	245	224	169	162
200 кВт	637	609	584	368	350	337	307	280	212	203
250 кВт	782	748	717	453	430	414	377	344	261	250
315 кВт	983	940	901	568	540	520	473	432	327	313
355 кВт	1109	1061	1017	642	610	588	535	488	370	354
400 кВт	1255	1200	1150	726	690	665	605	552	418	400
500 кВт	1545	1478	1416	895	850	819	745	680	515	493
560 кВт	1727	1652	1583	1000	950	916	832	760	576	551
630 кВт	1928	1844	1767	1116	1060	1022	929	848	643	615
710 кВт	2164	2070	1984	1253	1190	1147	1043	952	721	690
800 кВт	2446	2340	2243	1417	1346	1297	1179	1076	815	780
900 кВт	2760	2640	2530	1598	1518	1463	1330	1214	920	880
1000 кВт	3042	2910	2789	1761	1673	1613	1466	1339	1014	970

Двигатели 1.9 TDI (1Z, AFN, AAZ)

Характеристики двигателей 1.9 TDI

Производство	Volkswagen
Марка двигателя	1.9 TDI
Годы выпуска	1991-2010
Материал блока цилиндров	чугун
Тип двигателя	дизельный
Конфигурация	рядный
Количество цилиндров	4
Клапанов на цилиндр	2
Ход поршня, мм	95.5
Диаметр цилиндра, мм	79.5
Степень сжатия	22.5 19.5
Объем двигателя, куб.см	1896
Мощность двигателя, л.с./об.мин	68/3700 75/4500 90/4000 90/4000 90/3750 110/4150
Крутящий момент, Нм/об.мин	140/2000-3000 150/2400-3400 202/1900 210/1900 210/1900 235/1900
Экологические нормы	—
Турбокомпрессор	Garrett TB0261 KKK K03 Garrett GT1744V Garrett GT1749V
Вес двигателя, кг	~200
Расход  топлива, л/100 км (для Golf 3) — город — трасса — смешан.	6.8 4.4 5.0
Расход масла, гр./1000 км	до 500
Масло в двигатель	5W-30 5W-40 10W-40
Сколько масла в двигателе, л	4.3
Замена масла проводится, км	15000 (лучше 7500)
Рабочая температура двигателя, град.	—
Ресурс двигателя, тыс. км — по данным завода — на практике	— 400+
Тюнинг, л.с. — потенциал — без потери ресурса	— —
Двигатель устанавливался	VW Caddy Volkswagen Golf VW Vento/Bora Volkswagen Passat VW Polo Audi A3 Audi A4 Audi A6 Skoda Octavia Audi Cabrio Volkswagen Sharan SEAT Alhambra SEAT Cordoba SEAT Ibiza SEAT Leon SEAT Toledo Ford Galaxy

Надежность, проблемы и ремонт двигателей 1.9 TDI

Турбодизели Фольксваген 1.9 появились в 1991 году на автомобилях VW Passat B3. Здесь применен чугунный блок цилиндров с кованым коленвалом с ходом 95.5 мм и поршнями диаметром 79.5 мм, что дает возможность получить 1.9 литра объема.

На первых турбодизелях AAZ шла алюминиевая одновальная 8-ми клапанная головка с форкамерами. Диаметр впускных клапанов был 36 мм, выпускных 31 мм, а диаметр ножки клапана 8 мм. Затем появились двигатели 1Z, AHU, AFN и другие, где использовалась ГБЦ с прямым впрыском. Диаметр клапанов здесь 35.9/31.5 мм, диаметр стержня 7 мм.
Распредвал вращается посредством зубчатого ремня ГРМ, который нужно менять каждые 60 тыс. км.
Первые варианты оснащались механическим ТНВД, затем мотор перевели на непосредственный впрыск. Узнать основные отличия между версиями можно ниже.

Выпуск моторов 1.9 TDI с прямым впрыском продолжался до 2010 года, но уже с 1998 года их заменяли на 1.9 TDI с насос форсунками.

Модификации двигателей 1.9 TDI

1. AZZ (1991 — 1998) — форкамерный дизель со степенью сжатия 22.5 и с механическим ТНВД. Было два варианта AAZ: с турбиной Garrett TB0261 и с KKK K03. Оба варианта были без интеркулера, давление наддува 0.7 бар. Этот двс развивает 75 л.с. и 150 Нм крутящего момента.
2. 1Z (1991 — 1996) — турбодизель с прямым впрыском с электронным ТНВД, с другими поршнями и со степенью сжатия 19.5. Здесь стоит турбина Garrett GT1544S с интеркулером, а давление наддува 0.95 бар. Мощность увеличена до 90 л.с., а крутящий момент 202 Нм при 1900 об/мин.
3. AHU (1996 — 2001) — замена 1Z, который подогнали под экологические нормы Евро-2.
4. AFN (1996 — 1999) — аналог AHU с турбиной Garrett GT1744V-VNT15 с изменяемой геометрией, с другими распылителями форсунок с большими отверстиями и с другим ЭБУ. Мощность 110 л.с. крутящий момент 235 Нм.
5. ALE (1997 — 2000) — двигатель AHU для экологических стандартов США.
6. AGR (1996 — 2005) — поперечный вариант дизеля AHU.
7. ALH (1997 — 2010) — тот же AGR для североамериканского рынка, но с турбиной GT1749V.
8. AHH (1997 — 2001) — аналог AFN, но отличается ТНВД, форсунками и турбиной Garrett GT1749V. Мощность 90 л.с., крутящий момент 210 Нм.
9. AHF (1997 — 2000) — аналог ALH с распылителями, как на AFN.
10. AVG (1999 — 2001) — переименованный AFN.
11. ASV (2000 — 2006) — замена AHF с другими поршнями.
12. ABL (1992 — 2003) — аналог AAZ, но с другим ТНВД, с турбиной Garrett TB0254, с измененным поддоном и модифицированным выхлопом. Встречается только на Фольксваген Т4.

Проблемы и надежность двигателей 1.9 TDI

1. Белый дым у AAZ. Обычно это из-за трещин в ГБЦ, что не редкость на AAZ. Нужно менять головку на целую.
2. Потеря тяги. Практически во всех случаях проблема кроется в клапане управления наддувом N75. Если это не поможет, то нужно проводить диагностику — мотор старый, вариантов масса.
К качеству топлива эти дизельные движки особо не придирчивы, но лучше не рисковать и не лить первую попавшуюся жижу.
В остальном эти моторы очень хороши и крайне надежны, имеют ресурс 400 тыс. км и больше. 

Тюнинг двигателей 1.9 TDI (AFN, 1Z, AHU)

Чип-тюнинг

Если ваш мотор еще не совсем развалился и хочется заставить его ехать чуть быстрей, то можно сделать чип-тюнинг. Версии на 110 л.с. чипуются до 140-150 л.с., при этом крутящий момент превысит 300 Нм.
Более слабые вариации на 90 л.с. на прошивке показывают 110 л.с. и 250-260 Нм крутящего момента. Все остальное не имеет смысла — слишком старый автомобиль, сверхдинамики все равно не будет.

РЕЙТИНГ ДВИГАТЕЛЯ: 4+

<<НАЗАД

Сколько километров могут проехать современные двигатели? | ForPost

В жизни и в интернете нередко можно заметить дискуссии насчет долговечности современных двигателей, в том числе очень часто негативно сказываются на моторах, работающих в паре с роботизированной КПП. Давайте разберёмся в ситуации и узнаем, на чьей стороне правда.

Автомобилисты нередко затрагивают тему долговечности двигателей транспортных средств и дискуссируют об этом в жизни и интернете.

Одни уверены, что ресурс машины рассчитан максимум на 100 тысяч километров, мнение других более оптимистично — они считают, что автомобиль на одном двигателе может проехать 200 тысяч километров, а после идёт капитальный ремонт.

Действительно ли современные моторы имеют настолько печальные цифры? Давайте разберёмся.

В кругу автомобилистов бытует мнение, что раньше делали машины с упором на качество, и те могли проехать до миллиона километров без капитального
ремонта.

В пример они относят автомобили Mercedes-Benz для такси или праворульные японские экземпляры, которых производили для внутреннего рынка. Сейчас считается, что только грузовики имеют похожий ресурс и действительно способны преодолеть огромное расстояние без капитального ремонта двигателя. 

Также сейчас везде говорят, что автопроизводители специально снижают ресурс двигателя, однако это не имеет ничего общего с реальностью. Ни одна автомобилестроительная компания не станет идти на такой шаг как минимум из-за рисков получить огромный штраф и полностью растерять репутацию и доверие своих клиентов.

Вспомните, какие последствия были у немецких компаний из-за махинаций с дизельными двигателями, где из-за некоторого программного обеспечения был снижен показатель выбросов вредных веществ, хотя на самом деле этот показатель был значительно выше.

Поэтому ситуация со снижением ресурса исключена, хотя не стоит забывать о том, что некоторые автопроизводители могут экономить на производстве силовой установки.

На ресурс двигателя влияет исключительно водитель, а точнее то, как он эксплуатирует свой автомобиль. Ведь у некоторых автомобилистов одна и та же модель проезжает по 200 и 500 тысяч километров, а у других ломается не доехав до первой сотни тысяч километров.

Первая категория автовладельцев не экономит на сервисе, запчастях и топливе, используя только качественную продукцию, а также очень трепетно относится к своему транспортному средству. Другие же могут весь год ездить на зимней резине, чинить всё самому в гараже и экономить на всём подряд.

Надёжность и долговечность мотора напрямую зависит от водителя. Например, у нас многие плохо относятся к немецким малообъёмным турбированным двигателям, работающим в паре с роботизированной коробкой переключения передач.

Однако существует немало случаев, когда на них проезжали 200 тысяч километров и более. Современные инженеры считают, что именно столько должен проезжать современный двигатель при условии правильного технического обслуживания.

Источник: carsweek

Сколько лошадиных сил может быть у самолетов, поездов и пароходов

Авиация

Airbus A380 располагает четырьмя моторами и где-то 110 000 л.с. «на круг«Первому самолету (братьев Райт — верно), чтобы подняться в воздух, хватило 40 л.с., а теперь давайте сразу к разоблачениям: современные самолеты, располагая сотнями «лошадей», вряд ли даже оторвутся от полосы. Это крохотная Cessna-182 массой в 900 кило может довольствоваться всего 230 л.с., а вот коммерческому Boeing-737 с его 190 посадочными местами (кстати, такой себе средний самолетик по меркам пассажировозов с крыльями) не помешала бы пара тысяч «лошадок». Они у него есть: два турбовентиляторных мотора CFM выдают тягу до 12 тонн силы каждый, что в общей сложности можно назвать 25 000 лошадиными силами на взлете.

Нужны штуки помощнее? Что ж, у дальнемагистрального Boeing 777 есть два двигателя размером с торговый ларек, по 570 000 ньютонов (примерно по 45 000 лошадиных сил) каждый. А самый крутой из «Эйрбасов» — двухэтажный 280-тонный Airbus A380 — располагает четырьмя моторами и где-то 110 000 силами «на круг».

Кстати, эта цифра не так уж далека от той, что выдают шесть моторов Ан-225 — самого большого транспортника в мире. Самолет, способный взять на борт что угодно вплоть до 200-тонной электростанции или космического челнока и поднять это хозяйство на высоту 12 км, «выдает» эквивалент 111 000 лошадиным силам. Как говорится, вот тебе, бабушка, и Golf GTI…

Суда

На флоте (военном или гражданском) все немножечко проще. Чтобы понять и оценить мощность плавсредства (авианосца «Мистраль» или лодочного мотора), необязательно вооружаться калькулятором и учебником по математике и переводить все эти килограммы силы и килоньютоны во что-то привычно-осязамое — как правило, здесь мощность мотора указана именно в «кониках».

Крейсер «Петр Великий» оснащен атомным двигателем мощностью 140 000 л.с.Простой пример — рыбалка. Чтобы поохотиться на карпа с середины озера, вам нужна лодка. Пожалуйста, на выбор подвесные моторы мощностью от 2 до 300 лошадиных сил. Конечно, для более крупной охоты и целой тысячи сил мало. Например, мощность двух газотурбинных установок General Electric американского эсминца Carney класса «Арли Берк» (с управляемыми ракетами), направленного ВВС США в Средиземное море, составляет 108 000 лошадиных сил. Кстати, форсажная мощность уже дежурящего там российского ракетного крейсера «Москва» чуть-чуть ниже — около 90 000 л.с. Зато крейсер «Петр Великий», гордость военного флота России, все же помощнее — 140 000 «лошадей», правда, по большей части атомных.

А что на гражданке? Ну, теплоход «Москва», что курсирует по водным артериям столицы, по мощности сопоставим с горячей Audi RS 3 или самым слабым из Mercedes-Benz Gelandewagen (несмотря на силовую установку из двух танковых V12). Штуки побольше, типа австралийского парома The Cat, располагают тысячами лошадиных сил (у аэродинамического The Cat их 38 000, как у 25 Bugatti Chiron). В классе частных суперъяхт сейчас лидируют штуки в миллиард долларов, но у них редко отыщешь больше 40 тысяч сил. И чтобы пощекотать себе нервы реально большими цифрами, лучшее решение — смотреть в сторону океанских лайнеров. Например, мировой гигант — Oasis of the Seas, оснащенный тремя 1050-литровыми V12 и тремя 1400-литровыми V16, имеет суммарный объем 7 350 литров и суммарную же мощность 136 900 сил. Туше!

Поезда

Брянский тепловозов ТЭМ18 снабжен четырехтактным дизелем мощностью как у Bugatti Veyron Grand Sport VitesseЖелезные дороги — мир больших цифр в плане расстояний, но никак не мощности. Верно? А если вспомнить типичный прогон товарного состава через переезд, когда в ожидании проезда десятков составов успеваешь выспаться? То-то же. Причем, что удивительно: на то чтобы тягать почти сотню вагонов угля, нефтепродуктов, тачек и прочей почты, хватает усилий двух-четырех тепло- или электровозов. Какая мощность у этих силачей?

Ну, пожалуй, самый известный и узнаваемый из тепловозов — маневровый (читай, для работы на небольших расстояниях) брянский ТЭМ18. Он снабжен четырехтактным дизелем и обладает мощностью целого Bugatti Veyron Grand Sport Vitesse — солидными 1 200 лошадиными силами. Правда, скорость у «восемнадцатого» никакие не 400 км/ч, а жестко конструкционная «сотка». Впрочем, и она для 126-тонной махины — почти что достижение.

6 000 «лошадей» — цифры поинтереснее. Примерно столько выдают два дизеля двухсекционного магистрального 2ТЭ10В — как правило, именно этот тепловоз можно встретить во главе длинного товарного состава из цистерн, платформ и хопперов. Что касается новинок, то, к примеру, часовая мощность новенького электровоза 2ЭС10 «Гранит» (с возможной нагрузкой в 7 000 тонн) составляет 8 800 кВт, что эквивалентно 12 000 привычным нам лошадиным силам. А знаменитый «Сапсан» (или Siemens Velaro), курсирующий из Москвы в Питер и Нижний Новгород и способный разгоняться до 250 и даже 300 км/ч, имеет выходную мощность в 8 000 кВт — условно говоря, как у двух электричек, ездящих от Казанского вокзала.

Космос

Если споры о мощности зашли так далеко, то лучше сразу забыть про десятки, сотни и даже тысячи лошадиных сил. В сфере, построенной на желании преодолеть притяжение Земли, такие вещи как чип-тюнинг или расточка блока ради лишних 10 л.с. — все равно что пшик. Еще в 1960-е годы (полвека назад, на секундочку) часто произносимой фразой в мире ракетостроения была — приготовьтесь! — «расчетные 20 миллионов лошадиных сил». Съели?! Ракета «Протон» с ее 900 тонн тяги — 60 миллионов «лошадей». «Сатурн-5» — 3 000 тонн тяги и 200 миллионов «лошадей». И плевать на то, что эти «лошади», по сути, мало что говорят о характеристиках ракеты. Цифры — просто космос.

Фото © Ironjohn | Dreamstime.com

Почему авиастроительные корпорации делают одинаковые самолеты?

• Павел Аксенов
• Русская служба Би-би-си

19 июня 2017

Автор фото, Getty Images

Подпись к фото,

Конструкторы нашли оптимальную форму для пассажирского самолета

Когда в очередной раз вы видите презентацию нового авиалайнера, не появляется ли у вас ощущение дежавю, не кажется ли вам, что каждый раз из ангара выкатывают самолет, который вы уже много раз видели раньше?

В понедельник открывается парижский авиасалон Ле Бурже, где будут представлены самые последние новинки авиационного рынка. 2017 год вообще богат на премьеры — только в мае в воздух впервые поднялись российский лайнер МС-21 и китайский С919, а Boeing 737MAX и А321NEO уже поступают к первым покупателям.

Но если стереть со всех этих самолетов опознавательные знаки, ливреи, отличите ли вы на летном поле один от другого? На фото в конце этого абзаца изображены Airbus A320 и Boeing 737. Сможете ли вы, не прибегая к помощи интернета, понять, какой где?

Подпись к фото,

Проверьте себя. На этом снимке — Airbus A320 и Boeing 737. Сможете отгадать, какой где? Ответ — в последнем абзаце текста

Мы привыкли к тому, что самолеты похожи друг на друга, однако, оказывается, так было не всегда. В первые десятилетия после Второй мировой войны — во время расцвета гражданской авиации — у каждого пассажирского самолета было свое «лицо».

1950-е годы, Caravelle, Ту-104, Boeing 707, Comet — каждый из них можно было узнать по неповторимому силуэту. В 1960-е и 70-е небо было тоже более пестрым: Ил-62, Boeing 727, Ту-154. Все они были легко отличимы друг от друга даже на большом расстоянии. Посмотрите, какими разными они были:

Автор фото, Getty Images

Подпись к фото,

Британский лайнер Comet — первый серийный реактивный пассажирский самолет

Автор фото, TASS/Belozerov

Подпись к фото,

Ту-104 — первый советский реактивный авиалайнер

Автор фото, Wikimedia/Garitzko

Подпись к фото,

У германского VFW 614 двигатели располагались над крыльями — наверное, самая причудливая модель за всю историю гражданской авиации

Автор фото, Hulton Archive

Подпись к фото,

DC-10 — еще один неповторимый силуэт в гражданской авиации

Автор фото, Anatoly Yegorov/TASS

Подпись к фото,

Ил-62 — советский дальнемагистральный лайнер совершенно не похож на своего американского конкурента Boeing 707

Автор фото, Hulton Archive

Подпись к фото,

Boeing 707 — «одноклассник» Ил-62

Так что же случилось? Все очень просто. Похоже, авиаконструкторы во всем мире нашли оптимальную форму самолета. В авиации не бывает дизайна ради красоты (ну разве чуть-чуть) — каждая мелочь имеет свое объяснение и обоснование.

Русская служба Би-би-си попросила авиационных экспертов, включая представителей крупнейших мировых авиастроительных корпораций Boeing и Airbus, объяснить особенности конструкции современных авиалайнеров.

Почему у самолета крылья снизу?

Начнем с крыльев. Когда у самолета они расположены внизу фюзеляжа, он называется «низкопланом». Абсолютное большинство пассажирских самолетов -низкопланы.

В компании Boeing нам объяснили, что причин этому сразу несколько. «Расположение крыла внизу (схема — низкоплан) позволяет сделать более короткие шасси (снизить вес), расположить двигатели под крылом достаточно близко к земле, более удобно скомпоновать пассажирский салон (центральная часть крыла проходит под полом пассажирской кабины), создает условия для безопасного покидания самолета в случае аварийной посадки на воду», — рассказали в американской компании.

Автор фото, Getty Images

Подпись к фото,

Низкорасположенное крыло более безопасно при аварийных посадках даже при полных топливных баках. В 2009 году А320 компании US Airways приводнился на реку Гудзон сразу после взлета. Все пассажиры и экипаж спаслись

Давайте чуть подробнее поговорим о безопасности. Центральная часть самолета — место, где крылья соединяются с фюзеляжем, — называется центроплан. Это самая прочная и самая тяжелая его часть. В ней же расположены и топливные баки. Если самолету придется совершать аварийную посадку, то, очевидно, лучше сидеть на самой прочной и тяжелой части, а не под ней, не правда ли? А если при этом самолет сядет на воду, то полупустые, или почти пустые топливные баки станут своего рода понтонами, которые будут поддерживать его на плаву.

Среди региональных и ближнемагистральных хватает высокопланов, у которых крылья находятся сверху. Есть совсем немного среднепланов, крылья которых соединяются с фюзеляжем в середине, и даже биплан — Ан-2, но это уже авиационная экзотика, хотя и весьма симпатичная.

Автор фото, AFP

Подпись к фото,

Ан-158 проще садиться на плохо подготовленные полосы

Схема «высокоплана» тоже имеет свои преимущества. Самолетам с пропеллерами удобней располагать их выше от земли, а реактивные высокопланы, такие как украинский Ан-158, могут приземляться на аэродромах с не очень хорошо подготовленной полосой, где есть опасность того, что пыль или мелкие камни могут попасть в двигатели.

Наконец, высокопланы чрезвычайно удобны для посадки и высадки — фюзеляж находится близко к земле, можно сойти на нее даже без трапа (особенно актуально как раз для плохо оборудованных аэродромов). Конструкторы транспортных самолетов от этой схемы в полном восторге — загружать такой самолет намного проще.

Почему у самолетов два реактивных двигателя, а не один, три или четыре?

Расцвет гражданской авиации пришелся на послевоенные годы, и некоторое время турбореактивные (без пропеллера) и турбовинтовые (с пропеллером) двигатели соперничали друг с другом.

Первые позволяли самолетам летать быстро, вторые — экономить топливо. Сегодня средне- и дальнемагистральные самолеты летают на турбовентиляторных реактивных двигателях, которые становятся все более экономичными, надежными и, что немаловажно, более тихими.

Тяжеловозы А380, А340 и B747 все еще используют по четыре двигателя (Россия планирует добавить к ним модернизированный Ил-96), до сих пор летают трехдвигательные DC-10 и Ту-154, но в мировой авиации давно наметилась тенденция делать пассажирские самолеты, даже большие и тяжелые, с двумя моторами.

Автор фото, Marina Lystseva/TASS

Подпись к фото,

Новейший российский лайнер МС-21 построен по схеме, ставшей классической

«Расход топлива, аэродинамическое сопротивление и вес силовой установки самолета с двумя мощными двигателями значительно меньше, чем у такого же самолета с тремя или четырьмя двигателями поменьше», — объяснили в Boeing.

Два — идеальное число двигателей авиалайнера. Оставлять один небезопасно — двигатели иногда отказывают в полете, а современный авиалайнер должен быть способен продолжить полет на одном.

Впрочем, есть еще «Мрия», у которой под крыльями целых шесть моторов. Но это особый самолет. И невероятно красивый — полюбуйтесь на него.

Почему двигатели находятся под крыльями?

За всю историю гражданской авиации конструкторы перепробовали великое множество вариантов того, как прикрепить к самолету двигатель. Их размещали в корне крыла, в хвостовой части фюзеляжа, под крыльями, встречались и более экзотические схемы — на американском широкофюзеляжном DC-10 два мотора находились под крыльями, а третий — в хвосте, а у германского Fokker 614 — над крыльями на двух стойках-пилонах.

Теперь на абсолютном большинстве новых лайнеров двигатели подвешены на пилонах под крыльями. Это может показаться странным, ведь два тяжелых авиационных мотора должны создавать большую нагрузку на крылья, которым и без того приходится поддерживать весь самолет. Не лучше ли, например, оставить их в задней части фюзеляжа, как это делали поколения авиаконструкторов?

Автор фото, AFP

Подпись к фото,

Новый Boeing 737MAX — обратите внимание, что к двигателям можно просто подойти по земле, совершенно необязательно при этом бегать за стремянкой. При этом стойки шасси настолько короткие, что гондолы двигателей пришлось в нижней части немного подрезать

«Преимущество двигателей под крылом — это в первую очередь короткий путь к топливному баку, находящемуся, опять же, в крыле. Это означает более простую и более легкую систему подачи топлива. Проще регулировать центр тяжести самолета в полете, так как масса двигателей находится практически в центре», — объяснил Би-би-си германский эксперт в области авиации Александр Вайц.

Для того чтобы обеспечить центровку лайнеров, двигатели которых расположены в хвосте, действительно надо приложить определенные усилия — у таких самолетов центр тяжести смещен назад.

В корпорации Airbus Русской службе Би-би-си объяснили, что еще одним достоинством схемы современных самолетов является то, что двигатели под крыльями работают эффективнее, поскольку находятся в «невозмущенном потоке» — вне завихрений воздуха, которые образуются в полете возле фюзеляжа.

Еще одна причина, на которую указали в Airbus, — уменьшение нагрузки на крыло. Во время полета самолет «опирается» на воздух целиком, и крыльями, и фюзеляжем, и хвостовым оперением. И чем равномернее будет распределена нагрузка по всей площади, тем лучше для всех узлов и сочленений. При этом если тяжелые двигатели будут на фюзеляже, сила притяжения будет стараться как бы «сложить» самолет подобно книге. Сделать это, конечно, не получится, но и лишняя нагрузка планеру ни к чему.

Схема расположения двигателей в хвостовой части самолета, от которой сейчас отказываются производители больших авиалайнеров, долгое время была очень популярной. Вспомним советские Ту-154, Ту-134, Як-40, Як-42, Ил-62, американский Boeing 727 и многие другие. Она имеет определенные преимущества, поскольку позволяет сделать крыло более тонким, аэродинамически более совершенным.

Кроме того, если в полете откажет один двигатель, и самолет сможет продолжать полет на втором, то в случае, если тот будет расположен под крылом, самолет неизбежно будет немного разворачивать (попробуйте толкать детскую коляску одной рукой, взявшись за ручку с краю). Это немного дискомфортно для пилота, но не так уж опасно. Когда двигатели находятся в хвостовой части, экипаж не будет испытывать даже и этого дискомфорта.

Однако когда речь заходит о комфорте во время технического обслуживания, разница между двигателями под крылом и в хвосте становится колоссальной. Инженер по техническому обслуживанию самолетов Алексей Ребик рассказал Би-би-си об обслуживании самолета на примере самой простой операции — установки на двигатель заглушки (алюминиевый щит или кусок ткани, которым закрывают воздухозаборник). Эту операцию выполняют каждый раз, когда самолет отправляется на более-менее длительную стоянку.

Автор фото, Yuri Belozerov/TASS

Подпись к фото,

1982 год, техники зимой пытаются добраться до двигателей Ту-134

Автор фото, Anatoly Sedelnikov/TASS

Подпись к фото,

1994 год. Более современный «Туполев» — Ту-204. Техникам явно намного проще с ним работать

«Если двигатель расположен высоко, значит, вы должны взять стремянку, потаскать ее вокруг всего самолета, подтащить к каждому двигателю, заглушить… А там несколько точек крепления, и с одной стремянки, бывает, не достать до всех точек — на магистральных самолетах воздухозаборник обычно диаметром не меньше двух метров. С одной стремянки вы не можете достать до всех точек, и каждый раз вам надо спуститься, переставить стремянку, прикрепить заглушку в следующей точке и повторить это еще раз», — рассказал он.

При этом в случае с Ту-154 или Boeing 727, у которых имеется третий двигатель внутри хвостовой части фюзеляжа, как рассказал инженер, для простейшего технического обслуживания надо вообще вызывать специальный автомобиль со стрелой и люлькой. На самолетах с низкорасположенными двигателями такая процедура, по его словам, делается минимум на полчаса быстрее.

А ведь установка заглушки — простая операция, при более сложном обслуживании проблемы с доступом становятся еще более острыми, а их решение — еще более длительным.

Если вы считаете, что пассажира это не очень касается, то напрасно — техническое обслуживание самолета авиакомпания обычно оплачивает по времени работы техника. И в конечном счете тот факт, что самолеты теперь стало проще и быстрее обслуживать, отразился на стоимости билетов — полеты стали более доступными.

Есть еще одна причина, по которой двигатели вешают не просто под крылом, но и поотдаль от фюзеляжа. В корпорации Airbus Би-би-си объяснили, что это делается для того, чтобы в салоне не было слышно шума от них.

Почему у самолета именно такой хвост?

Прежде чем окончательно прийти к той форме, которую обычно имеют современные самолеты (однокилевое хвостовое оперение с двумя горизонтальными плоскостями в основании), авиаконструкторы перепробовали великое множество вариантов. Самым экзотическим был, наверное, Constellation — лайнер, который выпускала с 1943 по 1958 год американская компания Lockheed. Его разрабатывали во время Второй мировой, и самолету нужен был невысокий хвост, чтобы вписываться в ворота ангаров — вместо одного большого в результате сделали три маленьких.

Автор фото, Hulton Archive

Подпись к фото,

Lockheed Constellation можно наградить призом за самый пышный хвост

За всю историю авиации хвостовое оперение приобретало самые причудливые формы — одно- и двухвостое оперение, Н-образное, V-образное, Т-образное и многие другие. Если бы конструкторы не нашли в результате оптимальную схему, они бы, наверное, перепробовали весь алфавит.

В настоящее время классическими можно считать два типа: оперение с одним вертикальным стабилизатором (рулем направления) и двумя горизонтальными (рулями высоты), которые расположены у его основания, а также Т-образное, как на Ту-134 или Boeing 727. У каждого типа есть свои преимущества и недостатки, но в результате на большинстве авиалайнеров применяется первый вариант.

Автор фото, Carl Ford / Airteamimages

Подпись к фото,

Boeing 727-225 авиакомпании Дональда Трампа Trump Shuttle (действовала с 1989 по 1992 годы). Обслуживать такое Т-образное хвостовое оперение намного сложнее, чем у самолета, стабилизаторы которого находятся на фюзеляже

Проблема тут в том, что обе схемы обладают своими достоинствами и недостатками. К недостаткам схемы, ставшей традиционной на современных лайнерах, можно отнести то, что стабилизаторы «попадают в возмущенный поток, сходящий с расположенного впереди крыла», рассказали специалисты Boeing. Другими словами, воздушные завихрения за крыльями образуются ровно в том месте, где находятся рули высоты.

Автор фото, AFP

Подпись к фото,

Новый китайский авиалайнер С919 — никаких сюрпризов в компоновке, традиционная схема с низкорасположенными стабилизаторами

Однако у Т-образной схемы недостатков больше. Как объяснили в Airbus, нижнее расположение рулей высоты продиктовано вопросами безопасности: «При сваливании стабилизаторы на вершине находятся в «тени» воздушного потока крыла, такой самолет тяжелее вывести в стабильное управляемое положение».

В Boeing тоже обращают внимание на эту проблему: «Основным недостатком этой схемы с позиций безопасности полета является возможность попадания стабилизатора и расположенных на нем рулей высоты в зону скосов потока с крыла в случае полета самолета на очень больших углах атаки».

Поясним, речь идет о положении самолета, при котором его нос сильно задран, а сам он продолжает лететь вперед — в такой ситуации крылья как бы раздвигают воздух, оставляя за собой сильно разреженный его слой. В этой «тени» и оказываются горизонтальные стабилизаторы на вершине хвоста (и двигатели, если они расположены сзади), при помощи которых можно выровнять самолет — из-за отсутствия плотного воздуха сделать это почти невозможно. В такую опасную ситуацию лайнеры попадают нечасто, но этот недостаток серьезно усугубляет весь набор проблем Т-образной схемы хвоста.

В Airbus указали еще на одну проблему такого хвостового оперения — большой вес. Горизонтальные рули и сами по себе весят немало, но сверху нужно еще разместить различные механизмы, да и сам хвост укрепить, увеличив тем самым его массу.

Наконец, судя по рассказу инженера по техобслуживанию самолетов Алексея Ребика, эта схема — настоящее наказание для техников. Он объяснил это на примере обслуживания стабилизаторов на Ту-154.

«Высота горизонтального оперения на Ту-154 — 11-12 метров. Здесь не обойдешься стремянкой. Надо вызывать машину и ждать, пока она приедет. Когда приезжает машина, у нее выдвигаются аутригеры — гидравлические подъемники, опоры, которые она ставит на землю. Это занимает время. Чтобы переместиться от одной половины стабилизатора к другой, ей нужно опустить стрелу, потом поднять аутригеры, затем вы управляете этой машиной, подъездом-отъездом, потом снова она выдвигает опоры, вы залезаете в корзину, едете наверх, выполняете работы. По сравнению с тем, как вы одну стремянку под Boeing 737 подкатили, это плюс полчаса получается», — рассказал инженер.

Что же нового в современных самолетах?

Мы точно знаем, как будет выглядеть новый авиалайнер, который представят на ближайшем авиасалоне. И человеку, далекому от авиации, будет сложно отличить новинку одного производителя от другого. Но если авиаконструкторы уже нащупали оптимальную форму самолета, как происходит эволюция самолетов, по какому пути они развиваются?

В корпорации Airbus Би-би-си сказали, что основные направления развития пассажирской авиации — экономичность, летно-технические характеристики, комфорт, удобство эксплуатации, надежность (которая не связана с безопасностью — это отдельная и большая тема, скорее связанная с обслуживанием, чем с проектированием).

Автор фото, Deniz Altindas

Подпись к фото,

Прогресс в авиации идет по малозаметному со стороны пути — использование новых материалов, новых систем управления самолетом

«Наверное, бесконечными можно назвать модификации в салоне самолета, ведущие, с одной стороны, к увеличению числа перевозимых пассажиров, с другой — к улучшению комфорта салона. Кроме того, идет активная работа по улучшению показателей экономической эффективности самолетов: это более современные двигатели, новые законцовки крыла, шарклеты, это новая геометрия крыла, как на А350, ну и, конечно же, это новые материалы. Прежде всего это композитные материалы, они более лёгкие и более надежные», — рассказал авиационный эксперт Александр Вайц.

В Boeing указали на «широкое применение новых композитных материалов, новых прочных и легких сплавов», а также прочих систем, главная задача которых — снизить вес самолета и продлить его жизненный цикл.

Кроме того, в американской компании рассказали, что в новых авиалайнерах будет «существенно более высокий уровень автоматизации полета, практически от взлета до заруливания на стоянку после посадки, автоматическая «защита» от попадания самолета в какие-либо критические ситуации в результате ошибок экипажа или/и отказов двигателя или систем».

Однако, по словам представителей корпорации, «продолжаются исследования других аэродинамических схем самолета, например: схема «летающее крыло», расположение двигателей над фюзеляжем и другие для снижения расходов топлива, уровня шума на местности и вредных выбросов».

Ах, да, и на картинке в начале текста слева — Boeing 737-700, а справа — Airbus 320.

Сколько двигателей вам нужно?

Наш обозреватель размышляет об относительных достоинствах одного, двух, трех и четырех.

Некоторые люди пытались убедить Чарльза Линдберга в том, что он не должен совершать свой рейс 1927 года из Нью-Йорка в Париж на самолете с одним двигателем. Он ответил, что два двигателя удвоят его шансы на отказ двигателя. В кладбищенском юморе пилотов говорится: «Второй двигатель доставит вас прямо к месту аварии.Итак, Lucky Lindy выбрала сингл Wright J5 Whirlwind для приведения в действие Spirit of St. Louis, а остальное уже история.

Но он не перевозил пассажиров.

В наши дни надежность и эффективность турбовентиляторных двигателей 21 века просто поразительны. Простота конструкции, строгий контроль качества и безупречное обслуживание делают их практически невосприимчивыми к механическим повреждениям. Мы летаем так много, что в конце концов закон средних чисел сработает, и стая гусей ускорит «маловероятный случай высадки на воду» на виду у Нью-Йорка.Люди это помнят надолго. Остается незамеченным миллионы часов непрерывной рутинной работы двигателя до и после Чуда на Гудзоне.

Надежность современных газотурбинных двигателей — вот почему сегодня на большинстве авиалайнеров их два, а не три или четыре, как было раньше. Хотя авиакомпаниям дешевле кормить и заботиться только о двух, мировые авиационные власти долго ломали руки, прежде чем перейти на так называемые двойные операции с увеличенной дальностью полета, более известные как ETOPS.Правила устанавливали строгие критерии надежности, которые позволяли двухмоторным самолетам работать над водой в местах, удаленных от подходящего аэропорта за 60, 90, 120 или более минут. Черным юмором «backronym» для ETOPS является «Двигатели крутятся или пассажиры плывут».

Двухмоторные воздушные суда, не относящиеся к авиаперевозчикам, хотя и не обязаны соответствовать стандартам ETOPS, одинаково безопасны и надежны. Логическая правда в том, что если у вас есть время беспокоиться о выходе из строя двигателя самолета 21-го века, у вас слишком много свободного времени.Но часто страх не имеет ничего общего с логикой.

Вначале некоторые считали, что операторы бизнес-джетов хотят столько же двигателей, сколько и авиакомпании. Тем не менее, четыре двигателя редко встречаются на бизнес-джетах (кроме переоборудованных авиалайнеров). Один из примеров — JetStar от Lockheed начала 1960-х годов. Его двигатели были установлены по обе стороны хвостовой части, как и у большинства современных бизнес-джетов, но каждый пилон поддерживал не один, а два требовательных к топливу турбореактивных двигателей. Впоследствии модель была оснащена четырьмя более современными (и эффективными) турбовентиляторными двигателями, и многие из них до сих пор летают.

В 1960-х Макдоннелл Дуглас разработал необычный небольшой реактивный самолет Model 119. Он выглядел как миниатюрный DC-8 и имел четыре двигателя, установленных на подкрыльевых пилонах, как и его старший брат авиалайнера. Несмотря на то, что он получил предварительную сертификацию типа, в производство он так и не пошел.

Есть причины для использования более двух двигателей, которые не имеют ничего общего с надежностью. Falcon 50 был первым из трех двигателей Dassault; затем появилась серия Model 900, а теперь и 7X.Правильно выполненная конфигурация Trijet более экономична, что делает Falcon одним из самых экологически чистых самолетов в эксплуатации. Кроме того, государственные сертификационные испытания на случай аварийного взлета измеряют летно-технические характеристики самолета при неработающем одном двигателе. В случае трехмоторного Falcon это означает, что доступно две трети мощности, по сравнению с половиной для двухместного. Если, возможно, не задействован внешний фактор, такой как столкновение с птицей, логика подсказывает, что вероятность потери двух двигателей одновременно не подлежит рассмотрению.

Неужели двигатели настолько надежны, что однодвигательные реактивные двигатели являются жизнеспособным продуктом? Показатели безопасности одномоторных турбовинтовых двигателей, безусловно, подтверждают эту теорию. Риск аварии из-за отказа двигателя у одиночных самолетов Cessna, Daher-Socata, Pilatus и Piper не выше, чем у многомоторных турбовинтовых двигателей. Фактически, некоторые утверждают, что одиночные самолеты более безопасны, поскольку, когда двигатель теряет мощность, он не подвержен несбалансированной тяге, которая может вывести двойник из-под контроля.

Хотя ожидаемое цунами очень легких реактивных самолетов (VLJ) так и не прошло мимо дриблинга, Cirrus — один из производителей, продвигающихся вперед с проектом одномоторного реактивного самолета.Так что скоро мы увидим, комфортно ли будет пассажирам садиться в самолет с одним двигателем.

Марк Фелпс — писатель-фрилансер и частный пилот.

Сколько типов двигателей в автомобиле

В этой статье мы узнаем о различных типах двигателей. Классификация двигателей зависит от типа используемого топлива, рабочего цикла, числа тактов, типа зажигания, количества цилиндров, расположения цилиндров, расположения клапанов, типов охлаждения и т. Д.эти двигатели используются в различных областях, таких как автомобилестроение, авиастроение, судостроение и т. д., в зависимости от их пригодности они используются в разных областях. Итак, давайте поговорим о различных типах двигателей один за другим.

Типы двигателей

В основном двигатели бывают двух типов: двигатели внешнего и внутреннего сгорания.

(i). Двигатель внешнего сгорания: В двигателе внешнего сгорания сгорание топлива происходит вне двигателя.Пример: паровой двигатель.

(ii). Двигатель внутреннего сгорания: В двигателе внутреннего сгорания сгорание топлива происходит внутри двигателя. Двухтактные и четырехтактные бензиновые и дизельные двигатели являются примерами двигателей внутреннего сгорания.

Существуют различные типы двигателей внутреннего сгорания (I.C.), и их классификация зависит от различных оснований.

I.C. Двигатели классифицируются по следующему принципу:

1.Типы дизайна

(i). Поршневой двигатель: В поршневом двигателе есть поршень и цилиндр, поршень совершает возвратно-поступательное движение (в направлении и вперед) внутри цилиндра. Из-за возвратно-поступательного движения поршня его называют поршневым двигателем. Двухтактные и четырехтактные двигатели являются типичными примерами поршневых двигателей.

(ii). Роторный двигатель: В роторном двигателе ротор совершает вращательное движение для выработки энергии. Возвратно-поступательного движения нет.В камере находится ротор, который совершает вращательное движение внутри камеры. Роторный двигатель Ванкеля, газотурбинные двигатели относятся к роторным типам двигателей.

2. Типы используемого топлива

В зависимости от типа используемого топлива двигатель классифицируется на бензиновый, дизельный и газовый.

(i). Бензиновый двигатель: Двигатель, работающий на бензине, называется бензиновым двигателем.

(ii). Дизельный двигатель: Двигатель, работающий на дизельном топливе, называется дизельным двигателем.

(iii). Газовый двигатель: Двигатель, работающий на газовом топливе, называется газовым двигателем.

3. Цикл работы

На основе рабочего цикла типы двигателей:

(i). Двигатель цикла Отто: Эти типы двигателей работают по циклу Отто.

(ii). Дизельный двигатель: Двигатель, работающий по дизельному циклу, называется двигателем с дизельным циклом.

(iii). Двухтактный двигатель или двигатель с полудизельным циклом: Двигатель, работающий как на дизельном топливе, так и на цикле Отто, называется двухтактным двигателем или двигателем с полудизельным циклом.

4. Число ходов

Типы двигателей на основе числа ходов:

(i). Четырехтактный двигатель: Это двигатель, в котором поршень перемещается четыре раза, то есть два движения вверх (от нижней мертвой точки к верхней мертвой точке) и два движения вниз (от верхней мертвой точки к нижней мертвой точке) за один цикл рабочего такта, называется четырехтактным двигателем.

Четырехтактный двигатель

(ii).Двухтактный двигатель: Двигатель, в котором поршень совершает двукратное движение, то есть одно из ВМТ в НМТ, а другое из НМТ в ВМТ для получения рабочего хода, называется двухтактным двигателем.

Двухтактный двигатель

(iii). Двигатель с воспламенением от горячей точки: Этот тип двигателя не используется на практике.

5. Тип зажигания

По типу зажигания двигатели классифицируются как:


(i).Двигатель с искровым зажиганием (двигатель S.I.): В двигателе с искровым зажиганием на головке двигателя установлена ​​свеча зажигания. Свеча зажигания производит искру после сжатия топлива и воспламеняет топливовоздушную смесь для сгорания. Бензиновые двигатели представляют собой двигатель с искровым зажиганием.

(ii). Двигатель с воспламенением от сжатия (двигатель C.I.): В двигателе с воспламенением от сжатия на головке блока цилиндров нет свечи зажигания. Топливо воспламеняется от тепла сжатого воздуха. Дизельные двигатели представляют собой двигатель с воспламенением от сжатия.

Также читайте:

6. Количество цилиндров

На основе количества цилиндров, имеющихся в двигателе, типы двигателей следующие:

(i). Одноцилиндровый двигатель: Одноцилиндровый двигатель называется одноцилиндровым двигателем. Обычно одноцилиндровые двигатели используются в мотоциклах, скутерах и т. Д.

(ii). Двухцилиндровый двигатель: Двухцилиндровый двигатель называется двухцилиндровым двигателем.

(iii). Многоцилиндровый двигатель: Двигатель, состоящий более чем из двух цилиндров, называется многоцилиндровым двигателем. Многоцилиндровый двигатель может иметь три, четыре, шесть, восемь, двенадцать и шестнадцать цилиндров.

7. Расположение цилиндров

По расположению цилиндров классификация двигателей:

(i). Вертикальный двигатель: в вертикальных двигателях цилиндры расположены в вертикальном положении, как показано на схеме.

(ii). Горизонтальный двигатель: В горизонтальных двигателях цилиндры расположены горизонтально, как показано на схеме, приведенной ниже.

(iii). Радиальный двигатель: Радиальный двигатель представляет собой двигатель внутреннего сгорания возвратно-поступательного типа, в котором цилиндры выходят наружу из центрального картера, как спицы колеса. Если смотреть спереди, он напоминает стилизованную звезду и называется «звездообразным» двигателем. До того, как газотурбинный двигатель не стал преобладающим, его обычно использовали для авиационных двигателей.

(iv). V-образный двигатель: В двигателях V-типа цилиндры расположены в двух рядах с некоторым углом между ними. Угол между двумя банками должен быть как можно меньше, чтобы предотвратить вибрацию и проблемы с балансировкой.

(в). Двигатель типа W: В двигателях типа w цилиндры расположены в три ряда, образуя расположение типа W. Двигатель типа W производится при выпуске 12- и 16-цилиндровых двигателей.

(vi). Двигатель с оппозитными цилиндрами: В двигателе с оппозитными цилиндрами цилиндры расположены напротив друг друга.Поршень и шатун движутся одинаково. Он работает плавно и имеет большую балансировку. Размеры оппозитно-цилиндрового двигателя увеличиваются из-за его расположения.

8. Расположение клапанов

В зависимости от расположения впускного и выпускного клапана в различных положениях в головке или блоке цилиндров автомобильные двигатели подразделяются на четыре категории. Эти аранжировки обозначаются как «L», «I», «F» и «T». Легко запомнить слово «LIFT», чтобы вспомнить четырехклапанный механизм.

(i). Двигатель с L-образной головкой: В двигателях этих типов впускные и выпускные клапаны расположены рядом и приводятся в действие одним распределительным валом. Цилиндр и камера сгорания образуют перевернутый L.

(ii). Двигатель с I-образной головкой: В двигателях с I-образной головкой впускные и выпускные клапаны расположены в головке цилиндров. Один клапан приводит в действие все клапаны. Эти типы двигателей в основном используются в автомобилях.

(iii). Двигатель с F-образной головкой: Это комбинация двигателей с I-образной головкой и F-образной головкой.В этом случае один впускной клапан обычно находится в головке, а выпускной клапан находится в блоке цилиндров. Оба набора клапанов приводятся в действие одним распредвалом.

(iv). Двигатель с Т-образной головкой: В двигателях с Т-образной головкой впускной клапан расположен с одной стороны, а выпускной клапан — с другой стороны цилиндра. Здесь для работы требуются два распределительных вала: один для впускного клапана, а другой — для выпускного.

Также читайте:

9. Типы охлаждения

По типам охлаждения двигатели классифицируются как:

(i).Двигатели с воздушным охлаждением: В этих двигателях воздух используется для охлаждения двигателей. В двигателях с воздушным охлаждением цилиндры разделены и используются металлические ребра, которые обеспечивают площадь излучающей поверхности, увеличивающую охлаждение. Двигатели с воздушным охлаждением обычно используются в мотоциклах и скутерах.

(ii). Двигатели с водяным охлаждением: В двигателях с водяным охлаждением вода используется для охлаждения двигателя. Двигатели с водяным охлаждением используются в легковых автомобилях, автобусах, грузовиках и других четырехколесных транспортных средствах, а также в тяжелых автотранспортных средствах.В воду добавляется антифриз, чтобы она не замерзла в холодную погоду. Каждый двигатель с водяным охлаждением имеет радиатор для охлаждения горячей воды от двигателя.

Помимо вышеуказанных типов двигателей, двигатель внутреннего сгорания также классифицируется на основании следующих факторов.

1. Скорость:

Типы двигателей в зависимости от скорости:

(i). Низкооборотный двигатель
(ii). Среднеоборотный двигатель
(iii).Высокоскоростной двигатель

2. Способ впрыска топлива

По способу впрыска топлива двигатели классифицируются как:

(i). Карбюраторный двигатель
(ii). Двигатель с впрыском воздуха
(iii). Двигатель с безвоздушным или твердым впрыском топлива

3. Метод управления

(i). Двигатель с управляемым попаданием и промахом: Это тип двигателя, в котором подача топлива регулируется регулятором. Он контролирует скорость двигателя, отключая зажигание и подачу топлива в двигатель на очень высоких оборотах.

(ii). Качественно управляемый двигатель
(iii). Двигатель с количественным управлением

4. Заявка

(i). Стационарный двигатель: Стационарный двигатель — это двигатель, в котором его каркас не движется. Он используется для привода неподвижного оборудования, такого как насос, генератор, мельница, заводское оборудование и т. Д.

(ii). Автомобильный двигатель: Это типы двигателей, которые используются в автомобильной промышленности. Например: бензиновый двигатель, дизельный двигатель, газовый двигатель — двигатели внутреннего сгорания попадают в категорию автомобильных двигателей.

(iii). Двигатель локомотива: Двигатели, которые используются в поездах, называются локомотивными двигателями.

(iv). Судовой двигатель: Двигатели, которые используются в морской пехоте для движения лодок или судов, называются судовыми двигателями.

(в). Авиационный двигатель: Тип двигателя, который используется в самолете, называется авиационным двигателем. В силовых установках самолетов используются радиальные и газотурбинные двигатели.

Это все о различных типах движков. Если вы обнаружите, что что-то отсутствует или неверно, не забудьте прокомментировать нас.И если вам понравится эта статья, чем лайкнуть и поделиться с нами в Facebook

В мире слишком много реактивных двигателей

«V-образное» восстановление выглядит еще более маловероятным для производителей авиадвигателей, чем для мировой экономики.

На прошлой неделе, General Electric GE 3,36% а также Raytheon Technologies RTX 3.54% сообщили о больших потерях в своих аэрокосмических подразделениях. В обычное время они составляют примерно 70% и 80% операционных доходов конгломератов соответственно.

Авиакомпании пострадали от Covid-19 сильнее, чем производители самолетов Боинг а также Airbus, которые имеют более надежные балансы. Но производители запчастей, которые полагаются на техническое обслуживание, ремонт и капитальный ремонт самолетов, исторически имели даже более неустойчивые доходы, чем перевозчики.

Ключевыми среди этих поставщиков являются производители двигателей — наиболее технологически сложной части самолета. Они приняли этот так называемый вторичный рынок, часто продавая свою продукцию в убыток и медленно возвращая деньги, обслуживая их.Во втором квартале выручка послепродажного обслуживания General Electric Aviation и Pratt & Whitney, принадлежащих компании Raytheon, двух ведущих американских производителей реактивных двигателей, упала на 67% и 51% в годовом исчислении соответственно.

Эти цифры, хотя и ужасающие, оказались лучше ожиданий, учитывая, что по данным Международной ассоциации воздушного транспорта, объем воздушного движения в мире снизился на 80% по сравнению с июнем прошлого года. Генеральный директор Raytheon Грег Хейс сказал аналитикам, что, по его мнению, второй квартал будет минимальным.

С запаздыванием примерно в три месяца послепродажное обслуживание после стремительного падения обычно сильно восстанавливалось, что приводило к всплескам динамики акций производителей двигателей над акциями Boeing и Airbus.

Но на этот раз все могло быть иначе.

В этом крайне необычном кризисе авиакомпании были вынуждены оставить некоторые маршруты активными в обмен на государственную помощь. Количество самолетов в небе, которое имеет значение для бизнеса по техническому обслуживанию, упало меньше, чем количество пассажиров.

Еще одним фактором стал рост числа контрактов на «почасовую мощность», по которым платежи за техническое обслуживание распределяются в зависимости от использования двигателя. Традиционные контракты, предусматривающие паушальные выплаты, стимулировали перевозчиков не ходить в магазин во время спада, а возвращаться сразу же, когда перспективы улучшились. Тем не менее, более низкая волатильность также будет означать меньший потенциал роста в будущем.

После беспрецедентного сокращения авиаперелетов из-за коронавируса пассажирские авиалинии вынуждены принимать долгосрочные решения во время большой неопределенности и минимального денежного потока.Так как же они планируют выжить? WSJ узнает. Составлено: Джордж Даунс / The Wall Street Journal

Прежде всего, инвесторы все еще могут недооценивать серьезность нынешнего спада и его влияние на мировой флот.

Вывод из эксплуатации старых моделей, таких как определяющий эпоху Boeing 747 или многих самолетов семейства Airbus A330, как это произошло после предыдущих спадов в авиации, не станет сюрпризом. Это ставит британского специалиста по двигателям Rolls-Royce, специализирующегося на больших самолетах, в особенно невыгодное положение.

И все же более молодые и популярные модели могут не остаться невредимыми. Даже некоторые Airbus A320 и Boeing 737 предыдущего поколения, обслуживаемые как GE, так и Pratt, которые составляют основу глобального парка узкофюзеляжных самолетов, могут остаться на стоянке. Это еще больше уменьшит потенциальную установленную базу самолетов, нуждающихся в ремонте, и создаст избыток двигателей, которые, хотя и старые, все еще имеют «зеленое время», то есть их можно заменить, чтобы заменить те, которые в противном случае потребовали бы обслуживания. .

Роберт Спингарн, Credit Suisse’s По оценкам аэрокосмического аналитика, в то время как общий парк действующих самолетов сократится на 37% в 2020 году, количество самолетов, не подпадающих под действие гарантии, упадет на 58%. Если посмотреть на двигатели старых поколений самолетов A320 и 737, можно увидеть, что около 70% парка самолетов, летавших в конце 2019 года, можно было вернуть с использованием только двигателей, которые не нуждались в капитальном ремонте до 2023 года или позже.

«Депрессия настолько глубока, что, если у нас будет более постоянное сокращение флота, возможно, эта волна капитальных ремонтов в конечном итоге не наступит», — сказал он.

Вместо того, чтобы ожидать традиционного восстановления послепродажного обслуживания, инвесторам следует готовиться к возможным слияниям и даже к переосмыслению отраслевой бизнес-модели. Для производителей двигателей это необычный спад.

Напишите Джону Синдреу по адресу [email protected]

Выручка

General Electric Aviation упала на 67% по сравнению с аналогичным периодом прошлого года во втором квартале.

Фото: Люк Шарретт / Bloomberg News

Copyright © 2021 Dow Jones & Company, Inc. Все права защищены. 87990cbe856818d5eddac44c7b1cdeb8

3/8 из 40 маленьких паровозиков могли подняться на холм. Сколько двигателей было в каждой части? Как

3/8 * 40 = 120/8 = 15

Если вы разместите свои ответы на эти вопросы, мы будем рады их проверить.

Сколько двигателей было в каждой детали?

На сколько частей можно подняться на холм?

Сколько двигателей может подняться на холм? На сколько частей не удалось подняться на холм?

Сколько двигателей не смогли подняться в гору?

У меня проблемы с первой частью, которую я забыл напечатать… На сколько частей разделилась группа? Это будет 15 частей или 8 частей?

Если это 15 частей, я вычислил 40 двигателей, разделенных на 15 частей, что равняется 2 3/8. 2 3/8 двигателя в каждой части.

2 3/8 * 3 (части, которые могут подняться на холм) = 7 1/8 частей, которые могут подняться на холм

Я иду в правильном направлении?

Нет.

3/8 означает, что группа разделена на 8 частей. Три из этих восьми частей могли подняться на холм.

спасибо, это значительно упрощает работу.

Пожалуйста.

На сколько частей можно подняться на холм?

Три восьмых из 40 маленьких паровозиков могли подняться на холм.
1. На сколько частей была разделена группа?
2. сколько двигателей было в каждой части?
3. На сколько частей можно подняться на холм?
4. Сколько двигателей могло подняться на холм?
5. На сколько частей не удалось подняться на холм?
6. Сколько двигателей не смогли подняться в гору?

Команда машинного центра

завершила первую горизонтальную сборку

В нашей юности магия часто околдовывает.Чудо полета может быть научно объяснено ребенку, но урок не может стереть мистику всего этого. Но можно с уверенностью сказать, что Йомайра Перес, инженер-технолог из Мидлтауна, штат Коннектикут, уже довольно давно очарован этой концепцией.

«С детства я всегда работала в авиации», — сказала она в Машинном центре. «Я люблю реактивные двигатели. Я люблю самолеты».

Сейчас она стоит на одном из самых современных авиационных объектов на планете, помогая построить один из самых современных реактивных двигателей, когда-либо построенных.Она смеется, когда ее спрашивают, что ее родители думают о ее карьере.

«Они не верят!» она сказала.

Впервые за свою долгую историю предприятие в Мидлтауне построило двигатель Pratt & Whitney — горизонтально. PurePower® 1100G-JM. Это первый из многих, но он первый.

«(Это) будущее. Это инновации, зеленый реактивный двигатель. Многие люди вкладывают в это много усилий, много тяжелой работы», — сказал Перес.

Перес твердо придерживается идеи, что достижения лучше всего отмечать вместе с другими, тоже вовлеченными в это чудо.Нил Вербофф, механик по сборке, работающий над программой PurePower®, является одним из таких примеров. Он и проверенная команда сотрудников сделали первую горизонтальную сборку.

«Я узнал, что есть более чем один способ снять шкуру с кошки, как говорится. Мы обнаружили, что можем строить наши двигатели другими способами, а не только традиционным способом. Мы собираемся поджечь мир с помощью этот ребенок! » — сказал Вербов, разделяя энтузиазм своих коллег.

Волшебство можно забыть, когда взрослые, отложить его на полку, вернуться к нему только тогда, когда испытываете ностальгию.Или, для таких людей, как Йомайра Перес, это может побудить некоторых сделать карьеру, стать свидетелем нового продукта, созданного по-новому для новой эры авиации. Она делает паузу, когда ее спрашивают, сбылась ли ее мечта.

«Частично», — задумчиво сказала она. «Но впереди еще много всего, я хочу еще больше».

Босс SpaceX показывает, сколько двигателей нам понадобится для марсианского города

Сколько ракетных двигателей нужно, чтобы построить город на Марсе? По словам Илона Маска, около 9000 человек в год.

10 июля генеральный директор SpaceX рассказал в Twitter, как его компания планирует увеличить производство Raptor. Ракетный двигатель разработан для использования с Starship, кораблем из нержавеющей стали многоразового использования, предназначенным для отправки первых людей на Марс.

В ответ на вопрос о том, сколько Raptors SpaceX планирует производить в год, Маск написал в Твиттере:

«Примерно от 800 до 1000 в год. Это примерно то, что потребовалось в течение десяти лет, чтобы создать флот, чтобы построить самодостаточный город на Марсе.Самому городу, вероятно, потребуется около 20 лет, поэтому мы надеемся, что он будет построен примерно к 2050 году ».

Ответ показывает, как Маск планирует запланировать производство с конечной целью — произвести к 2050 году достаточно кораблей, чтобы построить самодостаточный город на Марсе. Хотя SpaceX еще не отправила на Марс ни одного человека, цифры генерального директора показывают как он планирует достичь своей самопровозглашенной цели — отправить на планету один миллион тонн груза — которого, по его словам, может быть достаточно, чтобы город мог жить без поддержки Земли.

Хотите узнать больше о планах SpaceX по созданию марсианского города? Подпишитесь на MUSK READS + , чтобы получить эксклюзивные интервью и аналитические материалы о космических полетах, электромобилях и многом другом.

SpaceX Starship: как он используется для миссий на Марс

Starship — это ракета многоразового использования, предназначенная для одновременной отправки в космос более 100 тонн или 100 человек. Транспортное средство состоит из двух частей: корабля, также называемого Starship, и ускорителя Super Heavy.Ракета-носитель используется, чтобы дать кораблю необходимую мощность, чтобы покинуть Землю.

Предшественник Starship, BFR, был впервые представлен в 2017 году. Он предназначен для прикрытия нынешнего экипажа SpaceX и грузовых запусков, выполняемых Falcon 9 и Falcon Heavy, а также позволяет выполнять более амбициозные миссии, такие как отправка людей на Марс.

Помимо высокой мощности, корабль также полезен для миссий на Марс из-за наличия топлива. Двигатели Raptor работают на жидком кислороде и метане, в отличие от ракетного топлива, используемого двигателями Merlin в Falcon 9.Топливо предназначено для того, чтобы космонавты могли приземлиться на Марсе и заправиться топливом, используя ресурсы планеты.

Запуск космического корабля SpaceX. SpaceX

Для каждого звездолета потребуется много двигателей Raptor. В воскресенье Маск подтвердил в Твиттере, что команда решила, что ускоритель будет использовать 33 двигателя, чтобы обеспечить тягу в 500000 фунтов на уровне моря. Все эти двигатели будут одинаковыми, за исключением внешних 20, в которых не будет некоторых более сложных элементов управления.

Предполагается, что на самом корабле будут установлены еще шесть двигателей.Это означает, что в общей сложности каждая пара Starship и Super Heavy будет использовать 39 двигателей.

SpaceX Starship: как больше кораблей позволит марсианскому городу

Маск хочет строить от 800 до 1000 двигателей Raptor в год. Этого двигателя хватило бы на 20–25 звездолетов с ускорителями в год. За 10-летний период SpaceX может построить флот Starship из 256 транспортных средств, оборудованных ускорителями.

Фотография Маска флота Raptor. Twitter

Но есть одна загвоздка: кораблю не понадобится ускоритель после того, как он покинет Землю.Действительно, Маск планирует вернуть ракету-носитель на Землю, чтобы она «была готова к повторному запуску менее чем через час».

Неясно, сколько сверхтяжелых ускорителей SpaceX планирует произвести. Если SpaceX построит 1000 Raptors в определенный год и использует их всех на корабельной части Starship, это будет больше похоже на 166 кораблей в год. Это 1660 судов за 10-летний период.

Марс находится далеко от Земли, в среднем на 140 миллионов миль, но SpaceX утверждает на своем веб-сайте, что может использовать каждый звездолет для отправки 100 тонн груза на красную планету.Он планирует использовать дозаправку на околоземной орбите после того, как корабль покинет Землю, чтобы добавить достаточно топлива для завершения путешествия.

В 2019 году Маск также отметил, что для самодостаточного города на Марсе, вероятно, потребуется где-то около миллиона тонн груза. Для достижения этой цифры требуется около 10 000 запусков Starship.

Маск также заявил, что каждый Starship будет рассчитан на три полета в день, что означает около 1000 запусков в год. Конечно, полет на Марс и обратно займет несколько месяцев, поэтому эти запуски будут, вероятно, для более близких миссий на низкой околоземной орбите.

Проведение 10 000 запусков с использованием 250 машин означало бы, что каждый корабль должен пролететь 40 раз. Для этого потребуется, чтобы каждый корабль совершил кругосветное путешествие с Марса и обратно за шесть месяцев.

Так как путешествие на Марс может занять от 80 до 150 дней, а Марс достигает своей ближайшей точки с Землей примерно раз в 26 месяцев, шестимесячный срок — это слишком мало.

Но в лучшем случае, если SpaceX удастся построить 166 кораблей в год, каждое судно должно будет запускать только шесть раз за 20-летний период, чтобы достичь целей Маска в области грузовых перевозок.

Как бы то ни было, в 2019 году Маск заявил, что SpaceX может построить свой город за 10 орбитальных синхронизаций с Марсом. Будьте готовы к запуску гигантского флота звездолётов каждые 26 месяцев.

Трудно сказать, сколько кораблей на самом деле произведет SpaceX, выполнит ли она эти производственные цели и снизятся ли сроки. Но из этих цифр вырисовывается картина того, как Маск планирует достичь своей цели — построить город к 2050 году.

Художественное впечатление о космическом корабле, приземляющемся на Марсе. SpaceX

ПУТЕШЕСТВИЕ STARSHIP ТАКОЕ:

• Ноябрь 2018 — BFR, впервые анонсированный в сентябре 2017 года, переименовывается в Starship.
• Декабрь 2018 г. — Маск подтверждает, что новый корабль перешел на нержавеющую сталь.
• Январь 2019 — Представлен укороченный прототип Starhopper, и Маск объясняет переход на сталь.
• Февраль 2019 — Двигатель Raptor бьет многолетний ракетный рекорд.
• Апрель 2019 г. — Starhopper завершает привязанный «прыжок».»
• Июль 2019 г. — Starhopper запускает 20 метров (67 футов).
• Август 2019 — Starhopper запускает 150 метров (500 футов).
• Сентябрь 2019 — Представлен полноразмерный прототип Starship Mk.1.
• Май 2020 г. — Полноразмерный прототип Starship SN4 завершил статические испытания.
• Август 2020 года — SN5 запускает 150 метров (500 футов).
• Октябрь 2020 г. — SN8 завершает первый статический огонь с тройным раптором.
• декабрь 2020 г. — SN8 взлетает на 12,5 км (41 000 футов) и врезается в землю.
• Февраль 2021 года — SN9 взлетает на 10 километров (33000 футов) и врезается в землю.
• март 2021 года — SN10 запускается на 10 километров (33000 футов), приземляется и взрывается через восемь минут. В том же месяце SN11 запускает 10 километров (33 000 футов) и падает на землю несколькими частями.
• Май 2021 года — SN15 взлетает на 10 километров (33000 футов) и приземляется без сучка и задоринки, за исключением небольшого пожара на базе.

ПОДПИШИТЕСЬ НА MUSK READS +, ПРЕМИУМ-БЮЛЛЕТЕНЬ, КОТОРЫЙ ОХВАТЫВАЕТ МИРЫ ELON MUSK, SPACEX, TESLA И ВСЕМ МЕЖДУ.

пропульсивная установка — Почему с точки зрения затрат не имеет значения наличие такого количества двигателей на Starship?

Допустим, вы хотите построить большую ракету (или самолет). Вам понадобится большая тяга. Вы можете получить большую тягу от нескольких маленьких двигателей или от нескольких больших. Теперь мы знаем, что больше двигателей дороже, чем меньше двигателей, верно?

Но подождите! Сколько ракет мы построим? Наверное, не много. Из тяжелых ракет было только 13 Saturn V, 5 Shuttle, 2 Energias и, вероятно, когда-либо будет только 10 SLS (es?).Давайте рассмотрим Starship — он будет многоразовым, поэтому, даже если Маск хочет сумасшедшей скорости запуска, вероятно, никогда не будет построено больше, чем 15-30.

Так что, если мы поставим только несколько мощных двигателей на каждый из наших автомобилей? Вероятно, когда-нибудь будет построено 50 (самое большее!). Хотя это не , а достаточно низкий , чтобы практически каждый двигатель собирался вручную, но он будет довольно близок. Создание инструментария для создания ракетного двигателя всегда будет очень дорогостоящим, и, имея всего 50 двигателей, чтобы разделить эту стоимость, каждый двигатель будет очень дорогим.

Давайте сравним это с авиационными двигателями. PW4000 и GE90, два наиболее распространенных двигателя, которые вы найдете в Боинге 777, имеют по каждый. было произведено более 2500 — и напомним, это на протяжении столетия дополнительной работы по производству реактивных двигателей компанией P&W и GE. Большая часть их инструментов, вероятно, используется совместно с предыдущими двигателями. Это намного дешевле, чем те 50 двигателей, которые вы планируете построить.

Таким образом, при создании ракеты на рынке, на котором объемы очень малы, а затраты на разработку очень высоки, на самом деле на больше, дороже, чтобы использовать меньше двигателей, потому что так мало из них когда-либо будет построено.Имеет смысл разработать меньший движок — что-то, что (мы еще не упомянули об этом) НАМНОГО проще спроектировать и проверить, чем очень большой движок — и просто сделать их кучу.

Примечание: мы еще даже не упомянули о проблемах с избыточностью — если один из 20 двигателей выходит из строя, это не такая уж большая проблема.