Уведомления
Авторизуйтесь или зарегистрируйтесь, чтобы оценивать материалы, создавать записи и писать комментарии.
Авторизуясь, вы соглашаетесь с правилами пользования сайтом и даете согласие на обработку персональных данных.
В Казани придумали, как увеличить ресурс двигателей пассажирских самолетов
Новая конструкция топливных форсунок авиационных воздушно-реактивных двигателей с системой охлаждения без применения и с применением электростатических полей от ученых КНИТУ-КАИ имени А. Н Туполева и Центрального института авиационного моторостроения имени П .И. Баранова предотвратит образование в них твердого углеродистого осадка. Конструктивные схемы включают наружную рубашку охлаждения с каналами особой геометрии.
В современных реактивных двигателях гражданских самолетов существует серьезная проблема — образование твердых углеродистых отложений на деталях топливных форсунок. При нагреве во время работы двигателя в жидком углеводородном топливе начинаются сложные физико-химические процессы. Экспериментально установлено, что при температуре выше 40 градусов Цельсия в топливе появляются заряженные частицы, а при 100 градусах формируются диполи, активно участвующие в образовании углеродистого осадка.
«Твердые углеродистые отложения приводят к частичному или полному закоксовыванию каналов форсунки. В результате снижается тяга двигателя, нарушается процесс распыления топлива, что может вызвать прогар жаровой трубы с дальнейшим пожаром и взрывом всего самолета. Все это существенно уменьшает ресурс и надежность силовой установки, а в критических случаях может привести к аварийным ситуациям», — поясняет профессор Виталий Алтунин.
Для решения этой проблемы ученые разработали новую конструкцию форсунки с наружной рубашкой охлаждения. Внутренняя поверхность рубашки выполнена в виде конической резьбы с высотой зубьев 3-5 миллиметров, что позволяет ограничивать дальнейший рост углеродистых отложений и обеспечивать работоспособность форсунки.
В ходе исследований выяснилось, что магнитные поля слабо влияют на процесс образования отложений, тогда как электростатические поля показали высокую эффективность в предотвращении осадкообразования. Поэтому в конструкции предусмотрена система создания электростатического поля.
Разработанная система охлаждения может работать как в режиме естественной конвекции, так и с применением вынужденной конвекции за счет электрического ветра, создаваемого электростатическим полем. Это обеспечивает эффективный теплообмен и поддерживает температуру внутренних деталей форсунки ниже критического значения в 100 градусов Цельсия.
Конструкция также предусматривает возможность использования как жидкого, так и газообразного топлива, включая метан. Технические решения защищены патентами России №2759818 и №2759819.
Результаты исследований представлены на научных Чтениях памяти К.Э. Циолковского. Разработка может применяться не только в гражданской авиации, но и в аэрокосмической и космической отрасли — для двигателей многоразовых космических аппаратов, а также для наземных энергетических установок, использующих углеводородное топливо.
Исследования проводились при поддержке КНИТУ-КАИ и ЦИАМ в рамках программы развития научно-технического потенциала отечественного авиадвигателестроения.
Разработку создали ученые Казанского национального исследовательского технического университета имени А. Н. Туполева — КАИ (КНИТУ-КАИ) совместно со специалистами Центрального института авиационного моторостроения имени П .И. Баранова (ЦИАМ, г. Москва). Научный коллектив возглавил доктор технических наук, профессор КНИТУ-КАИ, академик Российской академии космонавтики имени К.Э. Циолковского (РАКЦ), президент Казанского регионального отделения РАКЦ, Заслуженный изобретатель Республики Татарстан, Виталий Алтунин. В работе также участвовали доктор технических наук Константин Алтунин, аспиранты Марат Абдуллин, Константин Пронин, Никита Баданов и другие сотрудники университета.
Telegram 
Дзен 
VK Когда международная экспедиционная группа, исследующая море Уэдделла в Антарктиде на борту ледокола «Поларштерн», попыталась укрыться от шторма, ученые и экипаж судна удивились внезапному появлению острова, не обозначенного ни на одной морской карте.
Окаменелые остатки рептилии возрастом 289 миллионов лет сохранили полное анатомическое устройство грудной клетки ранних покорителей суши. Благодаря нетронутым хрящам исследователи реконструировали механику первого полноценного реберного дыхания. Наличие в тканях оригинальных белков подтвердило, что сложные органические молекулы способны сохраняться в палеонтологической летописи почти на 100 миллионов лет дольше, чем считалось.
Представления о политическом устройстве древних майя долгое время сводились к образу всемогущего обожествленного царя. Однако новые находки археологов в джунглях Гватемалы показали, что на смену абсолютной монархии там пришла куда более открытая форма власти — с советами, открытыми заседаниями и коллективной ответственностью.
Четыре человека, летящие к Луне, столкнулись с целым рядом мелких неприятностей — от низкой температуры в начале работы до поломки мочевыводящей системы туалета на вторые сутки и необходимости взамен пользоваться пакетами. К счастью, пока самые крупные сложности удалось компенсировать. Но все они вместе могут сдвинуть ситуацию к решению, о котором Naked Science уже говорил в нашем видеоподкасте о миссии: не исключено, что при высадке астронавтов на Луне их корабль состыкуют со Starship не на окололунной, а уже на околоземной орбите.
Окаменелые остатки рептилии возрастом 289 миллионов лет сохранили полное анатомическое устройство грудной клетки ранних покорителей суши. Благодаря нетронутым хрящам исследователи реконструировали механику первого полноценного реберного дыхания. Наличие в тканях оригинальных белков подтвердило, что сложные органические молекулы способны сохраняться в палеонтологической летописи почти на 100 миллионов лет дольше, чем считалось.
Когда международная экспедиционная группа, исследующая море Уэдделла в Антарктиде на борту ледокола «Поларштерн», попыталась укрыться от шторма, ученые и экипаж судна удивились внезапному появлению острова, не обозначенного ни на одной морской карте.
В парках некоторых стран все чаще можно заметить странную картину: синицы и воробьи вместо пуха и веточек приносят в клювах сигаретные окурки. Орнитологи из Польши решили выяснить, зачем птицы выстилают гнезда мусором, пропитанным никотином. Оказалось, пернатые нашли способ использовать вредную человеческую привычку для защиты своего потомства. Но, как это часто бывает в природе, у медали есть обратная сторона.
Марсоход «Персеверанс» обнаружил в камнях на кромке кратера Езеро спектральные признаки минерала корунда, из которого на Земле образуются рубины и сапфиры. Такие спектры на Красной планете зарегистрировали впервые. Теперь ученые пытаются понять, при каких процессах он мог там сформироваться, ведь условия на Марсе заметно отличаются от тех, в которых корунд обычно образуется на Земле.
Четыре человека, летящие к Луне, столкнулись с целым рядом мелких неприятностей — от низкой температуры в начале работы до поломки мочевыводящей системы туалета на вторые сутки и необходимости взамен пользоваться пакетами. К счастью, пока самые крупные сложности удалось компенсировать. Но все они вместе могут сдвинуть ситуацию к решению, о котором Naked Science уже говорил в нашем видеоподкасте о миссии: не исключено, что при высадке астронавтов на Луне их корабль состыкуют со Starship не на окололунной, а уже на околоземной орбите.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно