Die nächsten f-35 Lightning Engine passt sich für Flug, Kampf und darüber hinaus
Im Gegensatz zu Verkehrsflugzeuge, moderne Militärflugzeuge unterliegen ständig wechselnden Flugbedingungen — aus High-Thrust-Starts in Höhe gegen Manöver zu fliegen. Warum also sind sie mit Motoren ausgestattet, die optimal in nur einer von diesen Flug Umschläge durchführen? Für die nächste Iteration des f-35 Lightning II entwickelt Pratt and Whitney einen Motor, der führt in Bestform egal was von ihm verlangt wird.
Turbinen-Kreiselbegläse Technologie ist das Rückgrat der modernen Luftfahrt, mit einem Paar von Luftströmungen um alles von Verkehrsflugzeugen, Düsenjäger weit schneller als jeder Propeller könnte zu treiben. Das Problem ist, dass der dual Air-Stream-Design den Wirkungsgrad des Motors zu einem single-Speed-Punkt beschränkt. Thats, warum Commuter Jets nicht Überschall, und Kampfjets sind schrecklich im niedertourigen Cruisen.
Turbolader sind luftatmenden Triebwerken, die eine große Fangemeinde an der Vorderseite des Motors mit einem kleineren Gas Turbine Engine Kern hinter verwenden. Der Ventilator drückt Luft sowohl in den Kern als auch eine Bypass-Leitung, die es umgibt. Natürlich gibt es einige Varianten, die Grundkonstruktion, als Militär-Jets mehr verwenden und kleinere Ventilatoren kommerzielle während Verkehrsflugzeuge verwenden einen einzigen größeren Lüfter. "Sie können Turbofan-Triebwerke aus diesem einzigen Design-Punkt design aber sind Sie nicht auf Ihre beste Leistung in Betrieb und in der Regel was Sie am Ende aufgeben ist Effizienz," erklärte Jimmy Kenyon, Pratt & Whitneys nächste Generation Fighter Engine General Manager, Gizmodo.
Er fuhr fort:
Schaut man sich die Entwicklung der Turbine Engine im Laufe der Zeit, wir begannen mit Turbo-Düsen, und sie hatten nennen wir einen einzigen Datenstrom. So dass die Luft in den Kompressor floss, ging dann in eine chlorbelastete, verbrannt, und dann verlassen Sie die Turbine. Die Turbine treibt eigentlich den Kompressor so es etwas, das sich nachhaltig und gehen zu halten können. Und damals galt es als eine sehr effiziente Art und Weise des Tuns des Geschäfts.
Später haben wir eingeführt, nannten wir das Turbinen-Kreiselbegläse. Und was das Turbinen-Kreiselbegläse Tat, war es eine zusätzliche Turbine am hinteren Ende dieser Düse (jetzt genannt den Kern) hinzugefügt, aber es hinzugefügt eine Turbine am hinteren Ende davon, und einen großen Fan vor addiert. Diese zusätzlichen Turbine-Laufwerke, die extra fan, aber was, das Ihnen erlaubt zu tun ist, Teil der Luft, das kommt in der Vorderseite geht durch den Kern genau wie zuvor, aber ein Teil der Luft geht durch den Ventilator und dann vergeht der Rest des Motors.
Die super-heiße komprimierten Abgase aus dem Kern dann drückt dieser Kühler, dichtere Bypass Luft um den Schub zu erzeugen. Das Verhältnis der beiden Ströme wird das Nebenstromverhältnis bezeichnet und es ist dieses Verhältnis, das der Motor Effizienz Umschlag bestimmt.
Für Hochleistungs-Motoren wie Pratt & Whitney F135 Einschalten der f-35 Lightning, das Nebenstromverhältnis ist sehr gering – d. h. es setzt vor allem Jet Schub aus dem Kern in Bezug auf die Bypass-Stream – daher der Begriff, niedrig-Bypass-Turbinen-Kreiselbegläse. Langstrecken-Motoren, wie GE-90, die Befugnisse der 787 Dreamliner und militärische Ladung Jets, stattdessen nutzen mehr Fan von der Umgehungsstraße als Jet Schub Schub aus dem Kern und gekennzeichnet als eine hoch-Bypass-Turbinen-Kreiselbegläse.
Aber was wenn man einen Motor machen könnte, der ausführt ebenso gut bei beiden Low - und High-Bypass-Verhältnis? Das ist genau das, was mit seiner adaptiven Engine Development Program für die kommende sechste Generation F135-Turbofan Pratt & Whitney versucht.
"Was wir betrachten mit adaptiven Motoren sind Motoren, die an mehreren Punkten der Gestaltung verschiedenster Flug Umschläge funktionieren können, unter Beibehaltung der optimalen Wirtschaftlichkeit", sagte Kenyon.
Diese adaptive Zyklus-Engine wird einen sekundäre Bypass-Stream (drei Luftströme insgesamt), wirken ähnlich wie das Getriebe auf eine Fahrzeuggetriebewerk, so dass die F135-Engine anpassen und passen ihre Nebenstromverhältnis nach Belieben, sei es High-Thrust Starts oder Hocheffizienz-Kreuzfahrt in Höhe nutzen. "Third Stream ist etwas, dass wir die Fähigkeit zu modulieren, um die Bedingungen für diesen Fluss zu ändern" Kenyon sagte Gizmodo. "Wie viel Strömung und Merkmale zu fließen, damit wir das Nebenstromverhältnis Art über den Flugbereich optimieren können."
Kenyon erklärte weiter:
Hinzu kommt, dass adaptive Fan wir auch Verbesserungen, enorme Verbesserungen in der Core-System machen. Wir setzen in einem höheren Druckverhältnis, höhere Effizienz-Kompressor, nutzen viele unserer fortschrittlichen kommerziell abgeleitet, 3D aerodynamisches Design-Fähigkeit... Wir suchen auf die Erhöhung der Temperatur-Fähigkeit und die Effizienz der Turbinenstufen, und wir suchen dann auch auf die Abgasanlage. Adaptive Third Stream ermöglicht es uns, mit dem Zeug auch arbeiten... wir machen Verbesserungen der Effizienz von der Kern-Engine, aber wir verwenden auch die adaptive Architektur geben uns viel mehr Gestaltungsmöglichkeiten in Bezug auf, wie wir den Motor über den Flugbereich verwalten können.
Diese Verbesserungen sollten deutliche Verbesserungen in den Motor Kraftstoff Gesamtwirkungsgrad auf beiden Seiten die Schallmauer übersetzen. Darüber hinaus soll das neue System bieten überlegene Wärme Untergang Fähigkeiten, die das Flugzeug thermische Signatur reduzieren wird, während ihre Stealth-Fähigkeiten weiter zu verbessern. Wissen Sie, für den Fall, dass die f-35 war nicht tödlich genug wie es ist. [Wikipedia - Pratt & Whitney 1, 2, 3]