He Tere ake, He Ataahua, He Maamaa - He Miihini Rererangi Hou

Te ahua nei ki te whakarereke i te nuinga o te waa rererangi, kaore koe e hiahia ki te rapu mo nga kaitarai hou, nga hoahoa futuristic me nga taonga mokowhiti. He nui ki te whakamahi i te tuku miihini ngawari noa ...

Koinei tetahi o nga mea hou o nga tau tata nei. Ko nga motuka turbofan kua mau (GTF) ka taea e te miihini me te powhiriwhiri kia huri i nga tere rereke. Ka huri te taputapu taraiwa me te rakau powhiri engari ka wehe i te motini powhiri mai i te pehanga iti me te turbine. Ka huri te powhiri i te tere puhoi ake, i te mea ka tere ake te mahi a te compressor me te turbine pehanga iti. Ka taea e ia waahanga miihini te mahi i te tino pai. Whai muri i te 20 tau o te whakapaunga R&D me te R&D tata ki te $1000 piriona, i whakahaerehia te whanau turbofan Pratt & Whitney PurePower PW2016G i etahi tau ki muri a kua whakaurua nuitia ki nga waka rererangi arumoni mai i te tau XNUMX.

Ko nga miihini turbofan hou e whakaputa ana i te pana i nga huarahi e rua. Ko te tuatahi, ko nga compressors me te ruma ngingiha kei tona matua. Kei mua ko te mea powhiriwhiri, na te uho o mua, e arahi ana i te hau ma roto i nga ruuma maataki huri noa i te matua motopaika. Ko te ōwehenga bypass ko te ōwehenga o te nui o te hau e haere ana i te matua ki te nui o te hau e haere ana. I te nuinga o te waa, he pai ake te owehenga maataki he maamaa ake, he pai ake, he kaha ake nga miihini. Ko nga turbofans tikanga he 9 ki te 1. Ko nga miihini Pratt PurePower GTF te owehenga o te 12 ki te 1.

Hei whakanui ake i te ōwehenga hipa, me whakanui nga kaihanga motuka i te roa o nga matatahi powhiriwhiri. Heoi, ka whakaroahia, ka tino teitei nga tere hurihuri i te pito o te mata ka puta nga wiri kore. E hiahia ana koe ki nga matatahi powhiriwhiri ki te puhoi haere, koira te mea mo te pouaka. Ko taua miihini ka eke ki te 16 paiheneti, e ai ki a Pratt & Whitney. ohanga wahie nui me te 50 ōrau. iti ake te tukunga ngongo me te 75 paiheneti. ata noho. I tata nei, i kii a SWISS me Air Baltic ko o raatau miihini rererangi GTF C-raupapa he iti ake te wahie i ta te kaiwhakanao i oati.

PW1100G-JM miihini i runga i te raina whakaputa

I whakaingoatia e te maheni TIME te miihini PW1000G tetahi o nga mea tino nui e 50 o te tau 2011 me tetahi o nga mea e ono e tino pai ana ki te taiao, i te mea kua hoahoatia a Pratt & Whitney PurePower kia maamaa ake, kia ata noho, kia kaha ake, kia iti ake te whakamahi wahie i nga miihini jet o mua. I te tau 2016, i kii a Richard Anderson, perehitini o Delta Air Lines i tera wa, ko te miihini "te mea hou tuatahi" mai i te whakarereketanga a Boeing's Dreamliner i te hanga hangahanga.

Te penapena me te whakahekenga tukunga

Neke atu i te 700 miriona taranata te waro hauhaa i ia tau ka tukuna e te waahanga rererangi arumoni. Ahakoa he 2 paiheneti noa iho. te tukunga waro hauhaa o te ao, he taunakitanga ka nui ake te paanga o te haurehu kati i roto i te wahie jet ki te hau i te mea ka tukuna ki nga waahi teitei ake.

Ko nga kaihanga miihini nui e rapu ana ki te penapena hinu me te whakaheke i nga tuku. Ko te kaiwhakataetae a Pratt CFM International i whakaatu mai i tana ake miihini matatau e kiia nei ko LEAP, e kii ana nga rangatira o te kamupene he rite nga hua ki te turbofan kua whakaraerae i runga i etahi atu otinga. E kii ana a CFM i roto i te hoahoanga turbofan tuku iho, ka taea ano nga painga ki te kore e taapiri te taumaha me te toia o te hikohiko. Ka whakamahia e LEAP nga rauemi hiato mama me nga matatahi muka waro ki te whakatutuki i nga whakapainga pai o te kaha e kii ana te kamupene he rite ki era i tutuki ki te miihini Pratt & Whitney.

I tenei wa, ko nga ota mo nga miihini Airbus mo te A320neo kua wehea i waenga i a CFM me Pratt & Whitney. Engari mo te kamupene o muri, ko nga motuka PurePower kei te raru nga kaiwhakamahi. Ko te tuatahi i puta mai i tenei tau, i te wa i tuhia ai te whakamatao o nga miihini GTF i te Qatar Airways Airbus A320neo. Ka taea e te hauhautanga koretake te paheketanga me te waku o nga waahanga, me te wa ano ka piki ake te wa i waenga i nga rererangi. Ko te mutunga, ka whakatauhia e te kamupene rererangi kaore nga miihini i tutuki i nga whakaritenga whakahaere. I muri tata mai, ka whakatarewahia e nga mana waka rererangi Inia nga rerenga o nga waka rererangi 11 Airbus A320neo na nga miihini PurePower GTF. E ai ki te Economic Times, i puta mai te whakatau i muri i te paheketanga o nga waka rererangi a Airbus GTF e toru nga rahunga miihini i roto i nga wiki e rua. Ka whakaitihia e Pratt & Whitney enei uauatanga, me te kii he ngawari ki te hinga.

Airbus powhiriwhiri hiko

Ko tetahi atu tangata nunui i roto i nga miihini rererangi, a Rolls-Royce, kei te whakawhanake i tana ake Power Gearbox, ma te 2025 ka whakaitihia te kohi wahie i roto i nga turbofans nui e 25%. ka whakaritea ki nga tauira tawhito o te momo miihini Trent rongonui. Ko te tikanga, he whakataetae hoahoa Pratt & Whitney hou tenei.

Kei te whakaaro ano nga Pakeha mo etahi atu momo mahi hou. I roto i te whakaaturanga rererangi o Singapore i tata nei, i whakarewahia e Rolls-Royce te IntelligentEngine Initiative, e whai ana ki te whakawhanake i nga miihini rererangi mohio kia pai ake te haumaru me te pai ake na roto i te kaha ki te whakawhitiwhiti korero ki a raatau me te whatunga tautoko. Ma te whakarato i nga korero e rua-ara tonu me te miihini me etahi atu waahanga o te rauropi ratonga, ka taea e te miihini te whakaoti rapanga i mua i te puta me te ako me pehea te whakapai ake i te mahi. Ka ako ano ratou mai i nga hitori o a raatau mahi me etahi atu miihini, me te nuinga o te waa me whakatika ano ratou i a raatau e haere ana.

Me pai ake nga pākahiko a Drive

Ko te tirohanga rererangi a te Komihana Pakeha mo te tau 2050 e kii ana kia whakahekehia nga tukunga CO.₂ mā te 75 ōrau, hauota waikura mā te 90 ōrau. me te haruru e 65 paiheneti. Kaore e taea te whakatutuki ma nga hangarau o naianei. Ko nga punaha hiko me te ranu-hiko e kiia nei ko tetahi o nga hangarau tino pai ki te whakatutuki i enei wero.

E rua nga nohoanga hiko hiko rererangi kei runga i te maakete. Ko nga waka ranu-hiko e wha nga nohoanga kei runga i te rangi. E matapae ana a NASA i te timatanga o nga tau 20, ko tenei momo waka rererangi poto, e iwa nga nohoanga ka whakahokia mai nga ratonga rererangi ki nga hapori iti. I Uropi me Amerika, ka whakapono nga kaiputaiao ma te 2030 ka taea te hanga i tetahi waka rererangi ranu-hiko me te kaha ki te 100 nga nohoanga. Engari, ka nui te ahunga whakamua i roto i te waahi rokiroki hiko.

I tenei wa, kaore i te rawaka te kiato o nga pākahiko. Heoi, ka huri pea enei mea katoa. Ko te rangatira o Tesla a Elon Musk i kii i te wa e kaha ana nga pākahiko ki te whakaputa i te 400 watt-haora mo ia kirokaramu, a ko te tauwehenga o te mana pūtau ki te taumaha katoa ko te 0,7-0,8, ka waiho he waka rererangi whakawhiti hiko hei "whiriwhiri uaua." Ki te whakaaro i taea e nga pākahiko lithium-ion te 113 Wh/kg i te tau 1994, 202 Wh/kg i te tau 2004, ka taea te eke inaianei ki te 300 Wh/kg, ka taea te whakaaro i roto i nga tau tekau e whai ake nei. ka eke ki te taumata 400 Wh/kg.

Ko Kitty Hawk te kaupapa hiko e rua nga nohoanga waka rererangi

Ko Airbus, Rolls-Royce me Siemens i hono tata nei ki te whakawhanake i te whakaaturanga rererangi E-Fan X, he mea nui te anga whakamua i roto i nga waka rererangi hokohoko ranu-hiko. Ko te whakaaturanga hangarau hiko ranu E-Fan X e tumanakohia ana -Ka rere a Fan X i te tau 2020 whai muri i te kaupapa whakamatautau whenua. I te wahanga tuatahi, ka whakakapihia e te BAe 146 tetahi o nga miihini e wha me te motuka hiko XNUMX MW. I muri mai, kua whakamaheretia ki te whakakapi i te turbine tuarua me te motuka hiko i muri i te whakaatu i te pakeke o te punaha.

Ko Airbus te kawenga mo te whakaurunga katoa tae atu ki te whakakorikori hiko ranu me te hoahoanga mana pākahiko me tana whakaurunga ki nga punaha whakahaere rererangi. Ko Rolls-Royce te kawenga mo te miihini hiko hiko, te miihini XNUMX-megawatt me te hiko hiko. I te taha o Airbus, ka mahi ano a Rolls-Royce ki te whakatikatika i nga kaiwhaiwhai ki te Siemens nacelle me te motuka hiko. Ka tukuna e Siemens nga motuka hiko XNUMX MW me tetahi kaiwhakahaere hiko hiko, me te kaitahuri, te kaitahuri me te punaha tohatoha hiko.

He maha nga pokapū rangahau huri noa i te ao e mahi ana i nga waka rererangi hiko, tae atu ki te NASA, kei te hanga i te X-57 Maxwell. Kei te whanakehia ano te kaupapa hiko o Kitty Hawk e rua nohonga waka rererangi me te maha atu o nga hanganga o nga pokapu nui, kamupene me nga timatanga iti.

I te mea ko te roanga o te oranga o nga waka rererangi me nga waka rererangi kei te tata ki te 21 me te 33 tau, ahakoa he hikohiko katoa nga waka rererangi hou ka mahia apopo, ka roa ki te toru tekau tau te roa ki te wehe i nga waka rererangi hiko.

Na e kore e tere te mahi. I tenei wa, ka taea e nga hinu koiora te whakamarama i te taiao i roto i te waahanga rererangi. Ka awhina ratou ki te whakaiti i nga tukunga hauhaurua ma te 36-85 paiheneti. Ahakoa te mea i whakamanahia nga ranunga hinu koiora mo nga miihini jet i te tau 2009, kaore te umanga rererangi i te tere ki te whakatinana i nga huringa. He iti noa nga arai hangarau me nga wero e pa ana ki te kawe mai i te hanga biofuel ki nga taumata ahumahi, engari ko te tino aukati ko te utu - he tekau tau ano kia tutuki ai te rite ki nga wahie parapara.

Haere ki te heke mai

I te wa ano, kei te mahi nga taiwhanga ki nga ariā miihini rererangi rererangi. I tenei wa, hei tauira, ko te miihini plasma kaore i te tino pono, engari kaore e taea te whakakore ka puta nga mahi pūtaiao ki tetahi mea whakamere me te whai hua. Ka whakamahia e nga kaiwhakatere plasma te hiko ki te hanga mara hiko. Ka pehia e ratou, ka whakaohooho i te hau, penei i te hau, te argon ranei, ki roto i te plasma—he ahua wera, kiato, katote. Ko ta raatau rangahau inaianei ka arahi ki te whakaaro ki te whakarewa i nga amiorangi ki nga waahi o waho (nga katote thrusters). Heoi, e hiahia ana a Berkant Goeksel o te Whare Wananga Hangarau o Berlin me tana roopu ki te whakanoho i nga kaiwhakatere plasma ki runga i nga waka rererangi.

Ko te whainga o te rangahau ko te whakawhanake i te miihini plasma-a-rangi ka taea te whakamahi mo nga rerenga rererangi me nga rerenga teitei. Ko nga miihini jet plasma he mea hanga ki te mahi i roto i te hau korehau, i te pehanga iti ranei e hiahiatia ana he toha hau. Heoi, i whakamatauria e te roopu a Göksel tetahi taputapu ka taea te mahi i te hau i te pehanga o te hau kotahi. "Ka taea e o tatou puha plasma te tere ki te 20 kiromita ia hekona," e kii ana a Göckel i roto i te raupapa huihuinga huihuinga Journal of Physics.

SABER engine i roto i te waka hypersonic o te heke mai

Hei tiimatanga, i whakamatauria e te roopu nga pupuhi iti 80 mirimita te roa. Mo te waka rererangi iti, ka eke tenei ki te kotahi mano o nga mea e whakaarohia ana e te roopu ka taea. Ko te mea nui, ko te kore o nga pākahiko mama. Kei te whakaaro ano nga kaiputaiao ki nga waka rererangi ranu, ka honoa te miihini plasma me nga miihini whakangao o roto, toka toka ranei.

Ina korero tatou mo nga aria miihini jet auaha, kaua e wareware ki te SABER (Synergistic Air-Breathing Rocket Engine) i hangaia e Reaction Engines Limited. E kiia ana he miihini tenei e mahi ana i te hau me te korehau, e rere ana i runga i te hauwai wai. I te wa tuatahi o te rere, ko te oxidizer he hau mai i te hau (penei i nga miihini jet tikanga), a mai i te teitei o te 26 km (kei reira te tere o te kaipuke ki te 5 miriona tau) - te hāora wai. Whai muri i te huri ki te aratau takirirangi, ka eke ki te tere o te Mach 25.

Ko HorizonX, te roopu haumi a Boeing i uru ki roto i te kaupapa, kaore ano kia whakatau me pehea e taea ai e SABER te whakamahi, engari ko te tumanako ki te "whakamahi i nga hangarau hurihuri hei awhina i a Boeing i tana whainga mo te rere supersonic."

RAMJET me scramjet (supersonic jet engine with a combustion chamber) kua roa e noho ana i runga i nga ngutu o nga kaiwhaiwhai o te waka rererangi tere. I tenei wa, kua whakawhanakehia mo nga kaupapa hoia. Heoi ano, e ako ana te hitori o te waka rererangi, ko nga mea ka whakamatauria i roto i te ope taua ka haere ki nga waka rererangi. He iti noa te manawanui.

Rolls Royce Ataata Miihini Ataata:

Rolls-Royce | Te Whakahoutanga i roto i te IntelligentEngine