インペラ。図面、説明

インペラ。モデラーのためのヒント

モデリング

ピストンエンジンを搭載した航空機は年々減少しています。軽量で経済的で、ガソリンよりも安価な燃料で動作するジェットエンジンは、農業用航空でもピストンエンジンに取って代わりつつあります。しかし、航空機モデリングのコンテストでは依然として「ピストン時代」が支配的です。コードドロームでは、イリヤムーロメッツ、ニューポール、I-15、Yak-3 などの見事に作られたコピーを見ることができます... ジェット機のモデルだけを探してはいけません - モデリングにおける高速な最新の機械の時代はまだ到来していません。その理由は、ジェットマイクロエンジン、または少なくともその模倣物であるインペラを備えたピストンエンジンがないことです。残念ながら、疑似ジェットエンジンを作成するモデラーによる数多くの試みは成功しませんでした。一般に、これらの装置は効率が非常に低く、モデルの安定した飛行に必要な推力を得ることができませんでした。

インペラのより成功したバージョンは、ソ連の航空機モデリングのベテラン、ゴーリキー在住の P.P. スミルノフによって作られました。「830 cc」エンジンでは、自重 2,25 g の XNUMX 段ファンが XNUMX kg / s の推力を発生します。これは、コードモデルだけでなく、ラジコンコピーモデルの飛行にも十分です。

読者の皆様も、最適な設計の擬似ジェットエンジンを作る作業に参加していただき、独自に開発した設計について語り合い、アイデアやアイデアを共有していただければ幸いです。最適な技術ソリューションが公開されます。

インペラを設計するとき、最小のファン直径で最大の推力 (したがってプロペラの最大効率) を得るという課題に直面しました。これは、XNUMX 段羽根車を使用する場合にのみ可能であることが判明しました。第 XNUMX 段と第 XNUMX 段のブレードは、ストレートナーのブレード間の環状チャネルに配置されています。

まず、空気流は、11 個の放射状ブレードが配置されている環状チャネルである入口ガイドベーンに入ります。それぞれ空気の流れの方向に対して15°の角度で設定されており、ローターの回転方向にねじることが可能です。これにより、第 XNUMX 段インペラのロータブレードに対する流速が低下します。

最初のファンの後、空気は中間ストレートナーに入ります。入口とは異なり、これには多数のブレード (22 枚) があり、その翼弦はチャネル軸に平行です。次に、空気流は第 XNUMX 段階に入り、加速して出口整流器を通過します。後者は入口と同様に設計されており、同じ数のブレードを備えていますが、取り付け角度が逆になっています。これは流れを均一にするために必要です。次に、空気はレシーバーに突入します。そのほとんどはノズルを高速で通過し、一部はエンジンのシリンダーヘッドの周りを流れて冷却します。

インペラ部品は密度 1,78 g / cm56 のマグネシウム合金で作られており、これにより比較的軽量な設計が可能になりました。私の疑似ジェットエンジンを再現しようと考えている人は、マグネシウムは非常に酸化しやすいため、すべての部品を酸化し、その後塗装して研磨する必要があることを考慮する必要があります。他の塗料はメタノールで溶解するため、これには EP-XNUMX の予備プライマーを使用してポリウレタンおよびペンタフタル酸エナメルを使用することをお勧めします。

デザインの特徴について簡単に説明します。インペラの「テンキューブ」グローエンジンは、出口誘導羽根の一部であるフレームに取り付けられています。両方のローターのハブとノーズスピナーは、モーターシャフトにねじ込まれたネジ付きスタッドを使用して、単一のブロックにまとめられます。ブロックの前部サポートは転がり軸受であり、入口ガイドベーンのハウジングに埋め込まれています。ローターのハブは、中間ストレートナーのハウジングとの間に 0,5 mm の隙間が残るように機械加工されており、ローターが自由に回転できるようにすると同時に、空気の流れに過度の抵抗を生じさせません。

ローターは複合材料で、それぞれがハブと 12 枚のブレードから組み立てられています。後者を固定するためのハブには、21 個の等間隔の放射状の穴が開けられました。ブレードはかなり複雑なプロファイルを持っています。各ブレードの断面は可変の弦と厚さを持ち、さらにブレードの端の断面は 41 mm に等しい弦の断面に対してねじれています。ローターハブに対してブレードをより正確に位置合わせするために、単純なテンプレートを使用しました。どちらのファンでも、ブレードは翼弦に対する回転面に対して同じ角度 (9°XNUMX') で取り付けられています。

P. Smirnov 設計のインペラ (クリックして拡大): 1 - インレットガイドベーン (MA-8)、2 - バウスピナー (MA-8)、3 - コーンブッシング (St. 45)、4 - ネジ付きスタッド (30KhGSA)、5 - カーリーナット (St. 45)、6 - ベアリング (12x24x6 mm)、7 - 第一段ファンハブ (MA-8)、8 - シェル中間誘導ベーン (MA-8)、9 - 第 8 段ファンハブ (MA-10)、8 - ファンブレード (MA-11)、8 - 出口誘導ベーン (MA-12)、13 - 外部レシーバーフェアリング (ガラス生地およびエポキシ樹脂)、14 - 内部レシーバーフェアリング (ガラス生地および樹脂)、45 - コーンブッシュ (St. 15)、2 - クランプ (ML-16)、8 - 出口ガイドベーンのシェル (MA) -17)、8 - 中間ガイドベーン (MA-18)、30 - スペーサースリーブ (6KhGSA、T0,5X19 mm)、8 - インレットガイドベーンのシェル (MA-20)、3 - ネジ M21、8 - ナット (MA-22)、1 - ネジ M23、XNUMX - エンジン。

最終組み立て後、ローターはそれぞれの外径が 98 mm になるように旋盤で機械加工されます。これにより、シェルとファンブレードの間に 0,25 mm の環状ギャップが形成されます。最後に、ローターのバランス調整ですが、慣性負荷が大きいため、非常に慎重に行う必要があります。

あなたが所有するエンジンに合わせて設計を開発するときは、ファンブレードの取り付け角度が、推力が最大のときの回転周波数（特に私のエンジンは14 rpmを発生します）に従って選択されたことに注意してください。エンジンの速度が低い (または高い) 場合は、ブレードの取り付け角度を大きくする (または小さくする) 必要があります。

レシーバーの内側と外側のシェルはグラスファイバーとエポキシ樹脂で接着されています。寄木細工のマスチックで事前に潤滑された、木から彫られたマンドレル上でそれらを成形するのが最善です。シェルの輪郭を描くときは、レシーバーの出口のノズルの面積がインペラの環状チャネルの面積の75〜100％である必要があることに注意してください。受信機要素のシェルへの固定 - 「電子」マグネシウム合金クランプ外側シェルに幅 8 mm の穴が開けられ、そこから空気が入りエンジンを冷却します。

チャネルのすべての内面を研磨する必要があるため、インペラの効率が大幅に向上し、それに応じて推力も向上します。

スパークプラグの電極にアクセスするために、フェアリングシェルにØ 10 mmの穴が開けられます。キャブレターニードルとエンジンスピードコントロールレバーがインペラの輪郭から外れています。

ローターの回転はボウスピナー側から見ると反時計回りです。内部コーン付きのゴムノズルを備えたシャフトのトリックを備えたスターターでエンジンを始動する必要があります。始動後は注意してください。インペラはインレットガイドベーンを通して非常に集中的に空気を吸い込みます。

結論として、同様のデバイスを作成したい人向けにいくつかの推奨事項を示します。疑似ジェットエンジンの「過度の複雑さ」に混乱しないでください。これは、私の設計がファンブレードの取り付け角度、プロファイルの選択、整流板の取り付け角度の変更などのカスタマイズの可能性を提供することになっていたという事実によって説明されます。エンジン回転数に合わせて調整すると、合成樹脂成形やガラスやカーボンファイバー成形などの高度な製造技術を使用して、多くの設計要素を大幅に簡素化できます。したがって、特にファンブレードやファン全体を作成することもできます。一般に、経験豊富なモデラーの頭を打ち破る何かがあります。

面白い記事をお勧めします セクションモデリング:

▪ コード曲技飛行模型飛行機

▪ クラウンガスタンク

▪ 発泡スチロールのプロペラ

他の記事も見る セクションモデリング.

読み書き 有用なこの記事へのコメント.

<<戻る

科学技術の最新ニュース、新しい電子機器：

タッチエミュレーション用人工皮革 15.04.2024

距離を置くことがますます一般的になっている現代のテクノロジーの世界では、つながりと親近感を維持することが重要です。ドイツのザールランド大学の科学者らによる人工皮膚の最近の開発は、仮想インタラクションの新時代を象徴しています。ドイツのザールラント大学の研究者は、触覚を遠くまで伝えることができる超薄膜を開発した。この最先端のテクノロジーは、特に愛する人から遠く離れている人たちに、仮想コミュニケーションの新たな機会を提供します。研究者らが開発した厚さわずか50マイクロメートルの極薄フィルムは、繊維に組み込んで第二の皮膚のように着用することができる。これらのフィルムは、ママやパパからの触覚信号を認識するセンサーとして、またその動きを赤ちゃんに伝えるアクチュエーターとして機能します。保護者が布地に触れるとセンサーが作動し、圧力に反応して超薄膜を変形させます。これ ... >>

Petgugu グローバル猫砂 15.04.2024

ペットの世話は、特に家を清潔に保つことに関しては、しばしば困難になることがあります。 Petgugu Global のスタートアップ企業から、猫の飼い主の生活を楽にし、家を完璧に清潔で整頓された状態に保つのに役立つ、新しい興味深いソリューションが発表されました。スタートアップの Petgugu Global は、糞便を自動的に流し、家を清潔で新鮮に保つことができるユニークな猫用トイレを発表しました。この革新的なデバイスには、ペットのトイレ活動を監視し、使用後に自動的に掃除するように作動するさまざまなスマートセンサーが装備されています。この装置は下水道システムに接続されており、所有者の介入を必要とせずに効率的な廃棄物の除去を保証します。また、トイレには大容量の水洗トイレがあり、多頭飼いのご家庭にも最適です。 Petgugu 猫砂ボウルは、水溶性猫砂用に設計されており、さまざまな追加機能を提供します。 ... >>

思いやりのある男性の魅力 14.04.2024

女性は「悪い男」を好むという固定観念は長い間広まっていました。しかし、モナシュ大学の英国の科学者によって行われた最近の研究は、この問題について新たな視点を提供しています。彼らは、男性の感情的責任と他人を助けようとする意欲に女性がどのように反応するかを調べました。この研究結果は、男性が女性にとって魅力的な理由についての私たちの理解を変える可能性がある。モナシュ大学の科学者が行った研究により、女性に対する男性の魅力に関する新たな発見がもたらされました。実験では、女性たちに男性の写真と、ホームレスと遭遇したときの反応など、さまざまな状況での行動についての簡単なストーリーを見せた。ホームレス男性を無視する人もいたが、食べ物をおごるなど手助けする人もいた。ある研究によると、共感と優しさを示す男性は、共感と優しさを示す男性に比べて、女性にとってより魅力的であることがわかりました。 ... >>

アーカイブからのランダムなニュース

レーザー光のパルスによる強磁場の生成 06.04.2020

過去 XNUMX 年から XNUMX 年の間に、材料科学、医学などを含む科学技術の多くの分野で強力な磁場が使用されてきました。しかし、そのような磁場を得ることを可能にするハードウェアは、増え続けるニーズに比べて開発が大幅に遅れています。少し前に、オタワ大学と他のカナダの科学機関の研究チームが、レーザー光のパルスを使用して高強度の磁場を生成する新しい方法を発見しました。さらに、同じ方法で磁場を非常に迅速に「オン/オフ」することが可能になり、その実用化に向けてまったく新しい多くの可能性が開かれます。

カナダの科学者が行った研究は、レーザーを使用して磁場を生成するプロセスを加速することを目的とした以前の研究の結果に基づいています。これらの研究では、レーザー光のパルスを使用してプラズマ内の電子を円形経路で駆動しましたが、このアプローチには非常に強力なレーザーを使用する必要があり、それ自体はまれであり、世界中の少数の研究所でしか利用できません。

新しい研究の間、科学者は、以前のように渦ではなく、方位角ベクトル偏光でレーザービームを使用しました。このようなビーム内の電場は、ビームの中心の周りに放射状の円の形をしており、この電場によってプラズマ電子が環状経路に沿って移動し、レーザー光ビームの方向に沿った磁場が生成されます。電子の動きを同期させるために、XNUMX番目のレーザーの光が使用され、その周波数は最初の周波数のXNUMX倍であり、この方法により、ピークの瞬間に電子の加速された動きを実現することができます最初のレーザーの光によって生成された電界強度の。

実行された計算は、11.3マイクロジュールのエネルギーを持つメインレーザーパルスと、1.9マイクロジュールのエネルギーと8倍の周波数を持つ追加のパルスが、50フェムト秒間持続するXNUMXテスラの強度の磁場を生成できることを示しました。また、パルスの交番により、ほぼ常に作用するパルス磁場を得ることができます。ただし、このアプローチを使用して磁性材料の特性を研究する場合、そのような強力な磁場のオンとオフをすばやく切り替えると、研究中のサンプルが単純に破壊される可能性が高く、防止するには多くの追加の保護手段が必要になります。これ。

ただし、今日存在する形では、強力な磁場を生成する新しいレーザー方式は、オプトエレクトロニクスとスピントロニクスの分野ですでに使用されており、前述の技術に基づくデバイスの動作を保証する高速キーとスイッチを作成できます。 .

その他の興味深いニュース:

▪ バクテリアノイズ

▪ NZXT RGB & ファンコントローラー

▪ 発泡スチロールを食べる昆虫が発見されました

▪ 人工の空

▪ リアルタイムシーケンス

科学技術、新しいエレクトロニクスのニュースフィード

無料の技術ライブラリの興味深い資料:

▪ 電気技師の Web サイトのセクション。プエ。記事の選択

▪ ポール・エリュアールによる記事。有名な格言

▪ 記事なぜサボテンは水なしで大丈夫ですか？詳細な回答

▪ 記事バックアウトツリー。伝説、栽培、応用方法

▪ 点火システムにおける無線干渉の原因に関する記事。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

▪ 記事 1 kV を超える電圧の開閉装置および変電所。電源トランスやリアクトルの設置。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

この記事にコメントを残してください：

このページのすべての言語

ホームページ | 図書館 | 物品 | サイトマップ | サイトレビュー