0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое кгс двигателя

«Изделие 30» или АЛ-41Ф1. Рассекреченная разработка России, которая сделает Су-57 самым мощным истребителем в мире!

В России до недавнего времени в разработке и в полнейшей секретности находился двигатель 5-го поколения для самого совершенного российского истребителя Су-57. Новый двигатель под кодовым названием «Изделие 30» или «Тип-30» продолжает свои последние испытания на Су-57.

Сейчас на данный момент про двигатель уже известно почти все, его технические характеристики не от кого не засекречены. Узнав на что способен этот новый двигатель, который носит название АЛ-41Ф1 , американское издание MilitaryWatch, написало, что — «Су-57 с этим двигателем сможет претендовать на звание самого мощного истребителя в мире».

А теперь давайте приступим к самой интересной части, узнаем его характеристики, которые долгое время оставались неизвестными.

Одно из главных новшеств АЛ-41Ф1 является его изменяемая степень двухконтурности. Двигатель истребителя способен адаптироваться под любые условия полета лишь «приказами» летчика.

Так же новый двигатель имеет встроенную плазменную систему зажигания и управления вектором тяги. В итоге, модернизированные форсунки должны обеспечивать зажигание плазменной дуги одновременно с подачей керосина. Это поможет избежать «факеления» — выброса огненного столба из сопла из-за избытка топлива в камере сгорания.

В двигателе второго этапа для Су-57 разработчики применили ряд новых конструкторских подходов и технологий, благодаря чему «Изделие 30» по удельному расходу топлива примерно соответствует двухконтурному двигателю АЛ-31Ф (670 граммов на килограмм-силы в час в крейсерском режиме), однако превосходит его по показателю удельной тяги.

Как уже говорилось выше «Изделие 30» представляет собой двухконтурный турбореактивный двигатель с форсажной камерой. На уровне некоторых основных идей он имеет сходство с более старыми двигателями семейств АЛ-31 и АЛ-41 , но все его агрегаты разрабатывались заново и с применением современных наработок. Результатом этого стал заметный рост всех основных характеристик, позволяющий относить этот двигатель к следующему поколению ТРДДФ.

АЛ-41Ф1 комплектуется новым соплом, имеющим функции управления вектором тяги. Этот агрегат заметно меньше использовавшихся ранее и имеет иные обводы. В частности, задняя кромка сопла, образуемая отдельными створками, получает неровную форму.

Для нового двигателя создана оригинальная электронно-цифровая система управления. Она принимает данные с множества различных датчиков и следит за работой всех компонентов двигателя. Получая команды от летчика, система управления выполняет их с учетом текущих параметров и различных факторов. Автоматика управления двигателем упрощает работу летчика, а также облегчает настройку силовой установки для работы в тех или иных условиях.

Согласно открытым данным, максимальная тяга двигателя «Изделие 30» достигает 11000 кгс, форсажная — 18000 кгс. Для сравнения, двигатель первого этапа АЛ-41Ф1 имеет тягу 9500 и 15000 кгс соответственно. Таким образом, самолет Су-57 даже при максимальной взлетной массе, превышающей 35 т, будет иметь тяговооруженность более единицы. При нормальном взлетном весе этот параметр достигнет 1,15-1,2.

Главные достоинства новой установки: вес, расход и удельная тяга. Такую тягу не выдает ни один двигатель в мире, — рассказал генеральный конструктор ОКБ имени Люльки Евгений Марчуков.

Хоть на данный момент как можно видеть уже известна большая часть технических характеристик «Изделия 30», но все равно разработчики не спешат раскрывать все подробности конструкции, оставив ее пока в тайне.

Понравилась статья? Подпишитесь на канал, чтобы быть в курсе самых интересных материалов

Факты программы «Аполлон»

One Small Step for Man, One Giant Leap for Mankind

  • О сайте
    • Цель сайта
    • Источники
    • ЧаВо (FAQ)
    • Новости
  • Факты
    • Луна
    • Исследования Луны
    • Беспилотные зонды
    • Программа «Аполлон»
    • Пилотируемые экспедиции
  • Мифы
    • «Лунный заговор»
    • Опровергатели
    • Литература и пресса
    • Претензии к «Аполлону»
  • Форум
    • Разделы
    • Последние сообщения
  • Справка
  • contact

Основные разделы

Page tags

Add a new page

Единицы силы

Сила, приложенная к телу, в системе единиц СИ измеряется в ньютонах (1 Н = 1 кг·м/с 2 ). В технических дисциплинах в нередко качестве единицы измерения силы традиционно используют килограмм-силу (1 кгс, 1 кГ) и аналогичные единицы: грамм-силу (1 гс, 1 Г), тонна-силу (1 тс, 1 Т). 1 килограмм-сила определена как сила, сообщающая телу массой 1 кг нормальное ускорение, равное по определению 9,80665 м/с 2 (это ускорение приблизительно равно ускорению свободного падения). Таким образом, по второму закону Ньютона, 1 кгс = 1 кг · 9,80665 м/с 2 = 9,80665 Н. Можно сказать также, что тело массой 1 кг, покоящееся на опоре, имеет вес 1 кгс Часто ради краткости килограмм-силу называют просто «килограммом» (а тонна-силу, соответственно, «тонной»), что порождает порой путаницу у людей, не привыкших к использованию разных единиц.

Русская терминология, сложившаяся в ракетостроении, традиционно использует «килограммы» и «тонны» (точнее, килограмм-силы и тонна-силы) в качестве единиц тяги ракетных двигателей. Таким образом, когда говорят о ракетном двигателе с тягой 100 тонн, имеют в виду, что данный двигатель развивает тягу 10 5 кг · 9,80665 м/с 2 $approx$ 10 6 Н.

Частая ошибка

Путая ньютоны и килограмм-силы, некоторые считают, что сила в 1 килограмм-силу сообщает телу массой 1 килограмм ускорение 1 м/с 2 , т. е. пишут ошибочное «равенство» 1 кгс / 1 кг = 1 м/с 2 . В то же время очевидно, что на самом деле 1 кгс / 1 кг = 9,80665 Н / 1 кг = 9,80665 м/с 2 — таким образом, допускается ошибка почти в 10 раз.

Читать еще:  Чем легче отмыть двигатель

Пример

Ю. И. Мухин в книге «Антиаполлон. Лунная афера США» (2006) ведет расчет ускорения частиц песка под воздействием газов из двигателя лунного модуля:

Соответственно, сила которая давит на частицы в пределах средневзвешенного радиуса будет равна: 0,74 Гс/мм 2 · 0,00024 = 0,00018 Гс/мм 2 или 0,18 мГс/мм 2 . Соответственно, на среднюю частицу с поперечным сечением в 0,01 мм 2 будет давить сила в 0,0018 мГс.
Эта сила придаст частице ускорение, равное ее отношению к массе средней частицы: 0,0018 мГс / 0,0014 мГ = 1,3 м/сек 2 .

(Выделение apollofacts.) Разумеется, сила величиной 0,0018 миллиграмм-сил сообщила бы частице массой 0,0014 миллиграмм ускорение почти в 10 раз больше того, что насчитал Мухин: 0,0018 миллиграмм-сил / 0,0014 миллиграмм = 0,0018 мг · 9,81 м/с 2 / 0,0014 мг $approx$ 13 м/сек 2 . (Можно заметить, что с исправлением одной только этой ошибки насчитанная Мухиным глубина кратера, который якобы должен был бы образоваться под лунным модулем при посадке, сразу упадет с 1,9 м, которые требует Мухин, до 20 см; однако весь остальной расчет настолько нелеп, что эта поправка не способна его исправить).

Вес тела

По определению, вес тела есть сила, с которой тело давит на опору или подвес. Вес тела, покоящегося на опоре или подвесе (т. е. неподижного относительно Земли или иного небесного тела) равен

где $mathbf$ — вес тела, $m$ — масса тела, $mathbf$ — ускорение свободного падения в данной точке. На поверхности Земли ускорение свободного падения близко к нормальному ускорению (часто округляемому до 9,81 м/с 2 ). Тело массой 1 кг имеет вес $approx$ 1 кг · 9,81 м/с 2 $approx$ 1 кгс. На поверхности Луны ускорение свободного падения примерно в 6 раз меньше, чем у поверхности Земли (точнее, близко к 1,62 м/с 2 ). Таким образом, на Луне тела примерно в 6 раз легче, чем на Земле.

Частая ошибка

Путают вес тела и его массу. Масса тела не зависит от небесного тела, она постоянна (если пренебречь релятивистскими эффектами) и всегда равна одной и той же величине — и на Земле, и на Луне, и в невесомости

Пример

В газете «Дуэль», № 47, 2005 г. «объясняется», почему лунный модуль якобы не мог взлететь с Луны [2]:

на такую фразу хиви (добровольного помощника) NASA: «Достаточно комфортные условия были и при взлёте с Луны. Сухая (т.е. без топлива) масса взлётной ступени — 2,2 тонны, а сила тяги ее двигателя — 1,6 тонны (1590 кг). Поэтому взлетная ступень не может развить ускорение свыше 7,3 м/с 2 , а это значит, что вес находящихся в ней астронавтов опять-таки менее их земного веса».
Эту фразу я бы назвал шедевром тупости хиви, не требующим других доказательств лунной аферы NASA. Какое ускорение может развить взлётная ступень, если ее тяговооруженность (отношение тяги двигателя к ее весу) меньше единицы и равна 1590 кг/ 2200 кг = 0,72. При взлете с Земли тяговооруженность ракеты (имеется в виду «Сатурн-5» — apollofacts) составляла 3 470 000 кг/ 2 913 000 кг = 1,19. Да она бы просто не сумела оторваться от поверхности Луны, это же школьная физика, закон Ньютона. Любой желающий может это проверить дома.

Разумеется, в своем разоблачительском порыве автор этого «опровержения» позабыл, что масса и вес — это разные вещи. Вес сухой взлетной ступени составляет $approx$ 2200 кг · 1,62 м/с 2 $approx$ 3560 Н $approx$ 360 кгс. Топливо и астронавты увеличивали эту цифру примерно до 800 кгс, поэтому стартовая тяговооруженность составляла около $approx$ 1590 кгс/800 кгс $approx$ 2 — эта величина больше, чем у большинства ракет-носителей на земле.

Перегрузка

Перегрузкой называется вес тела, выраженный в единицах его нормального веса, т. е. веса этого тела, покоящегося при нормальном ускорении свободного падения $approx$ 9,81 м/с 2 . Единицей измерения перегрузки традиционно является 1 g (1 «же»). Фактически, g есть безразмерная величина. Если вес тела меньше его нормального веса, то величина перегрузки меньше единицы, и можно условно говорить о «недогрузке» (термин не употребляется). Например, двигатель лунного модуля тягой $approx$ 10 тс сообщает модулю массой $approx$ 15 т [1] ускорение $approx$ 9,81·10 4 Н / 15·10 3 кг $approx$ 6,5 м/с 2 (это верно как в совершенно пустом пространстве, так и вблизи Луны: гравитация не оказывает прямого влияния на вес тел). Таким образом лунный модуль и находящиеся в нем астронавты под воздействием этого двигателя испытывают перегрузку $approx$ 6,5 / 9,81 $approx$ 0,66 g — то есть их вес при этом меньше, чем их вес на земле.

Читать еще:  Двигатель honda gx240 характеристики

Частые ошибки

Иногда путают вес тела и его силу тяжести (силу, действующую на тело со стороны планеты). При этом приходят к абсурдному выводу о том, что корабль, движущийся в поле тяжести планеты с выключенным двигателем, все-таки испытывает перегрузку из-за действия на корабль гравитационной силы. Гравитационная сила сама по себе не может вызывать перегрузки. Ее вызывает лишь действие на тело опоры (подвеса). Для ракеты и космического корабля перегрузка обычно связана либо с действием тяги его двигателя, либо с тормозящим действием атмосферы (или суммой этих действий).

Другая распространенная ошибка — путают ускорение тела и перегрузку. Однако даже когда речь идет об ускорениях, связанных с работой двигателя (или торможением атмосферой), перегрузка должна рассчитываться в единицах нормального ускорения; таким образом, перегрузка в $approx$ 9,81 раза меньше ускорения.

Пример

В газете «Дуэль», № 20, 2002 г. автор живописует страдания, которые должны испытывать астронавты лунного модуля при посадке на Луну, и настаивает на невозможности такой посадки [3]:

Космонавты испытывают длительную перегрузку, максимальное значение которой — 5. Перегрузка направлена вдоль позвоночника (самая опасная перегрузка). Спросите у военных летчиков, можно ли устоять в самолете в течение 8 мин. при пятикратной перегрузке да еще и управлять им. Представьте себе, что после трех дней пребывания в воде (три дня полета к Луне в невесомости) вы выбрались на сушу, вас поместили в Лунную кабину, а ваш вес стал 400 кг (перегрузка 5), комбинезон на вас — 140 кг, а рюкзак за спиной — 250 кг. Чтобы вы не упали, вас держат тросом, прикрепленным к поясу, 8 минут, а затем еще 1,5 мин. (никаких кресел, ложементов нет). Не подгибайте ноги, опирайтесь на подлокотники (руки должны быть на органах управления). Кровь отлила от головы? Глаза почти не видят? Не умирайте и не падайте в обморок
уж совсем плохо заставлять космонавтов управлять посадкой в положении «стоя» при длительной 5-кратной перегрузке — это просто НЕВОЗМОЖНО.

Однако, как уже было показано, в начале спуска астронавты испытывали перегрузку $approx$ 0,66 g — то есть заметно меньше их нормального земного веса (и никакого рюкзака за спиной у них не было — они были непосредственно подключены к системе жизнеобеспечения корабля). Перед посадкой тяга двигателя почти уравновешивала вес корабля на Луне, поэтому связанное с ней ускорение составляет $approx$ 1/6 g — таким образом, в течение всей посадки они испытывали меньшую нагрузку, чем при простом стоянии на земле. По сути, одна из задач описыванной тросовая системы как раз и была в том, чтобы помочь астронавтам удержаться на ногах в условиях пониженного веса.

Килограмм-сила

Килогра́мм-си́ла (русское обозначение: кгс или кГ; международное: kgf или kgF) — единица силы в системе единиц МКГСС; наряду с метром и секундой является основной единицей этой системы. III Генеральная конференция по мерам и весам (1901) дала этой единице следующее определение: «килограмм-сила равен силе, которая сообщает покоящейся массе, равной массе международного прототипа килограмма, ускорение, равное нормальному ускорению свободного падения ( 9,80665 м/с 2 )» [1] .

Килограмм-сила приблизительно равна силе, с которой тело массой один килограмм давит на весы на поверхности Земли (приблизительно, потому что вес немного зависит от гравитационных аномалий и от географической широты, от которой зависит возникающая из-за вращения Земли центробежная сила).

В ряде европейских государств для килограмм-силы до введения в 1960 г. Международной системы единиц (СИ) было официально принято название килопонд (от лат. pondus — вес, тяжесть; международное обозначение: kp). Сейчас в качестве единицы измерения силы применяется единица СИ ньютон, а понд считается устаревшей единицей измерения (например, в Германии не применяется с 01.01.1978) [2] .

Статус

В настоящее время Международная организация законодательной метрологии (МОЗМ) относит килограмм-силу к тем единицам измерения, «которые должны быть изъяты из обращения как можно скорее там, где они используются в настоящее время, и которые не должны вводиться, если они не используются» [3] .

В Российской Федерации единицы килограмм-сила, грамм-сила и тонна-сила допущены к использованию в качестве внесистемных единиц без ограничения срока действия с областью применения «все области». В соответствии с Положением о единицах величин, допускаемых к применению в Российской Федерации, внесистемные единицы используются только в тех случаях, когда количественные значения величин «невозможно или нецелесообразно» выражать в единицах Международной системы единиц (СИ) [4] .

Практика

Килограмм-сила удобна тем, что её величина с достаточной на практике точностью равна весу тела массой в 1 кг, поэтому человеку легко представить, например, что такое сила 5 кгс.

Читать еще:  Starline m31 запуск двигателя

1 кгс = 9,80665 ньютонов (точно [5] ) ≈ 10 Н. 1 Н ≈ 0,10197162 кгс ≈ 0,1 кгс.

Другое удобство использования килограмм-силы состоит в том, что единица давления килограмм-сила на квадратный сантиметр (техническая атмосфера) — хорошее приближение нормального атмосферного давления.

Реже применяются кратная и дольная единицы:

  • тонна-сила (русское обозначение: тс; международное: tf): 1 тс = 10 3 кгс = 9806,65 Н;
  • грамм-сила (русское обозначение: гс; международное: gf): 1 гс = 10 −3 кгс = 9,80665⋅10 −3 Н.

Раньше килограмм-силу обозначали кГ (kG), в отличие от килограмм-массы — кг (kg); аналогично, грамм-силу обозначали Г (G), а грамм-массу — г (g), тонна-силу обозначали Т (T), а тонна-массу — т (t).

Метрическая лошадиная сила определяется как мощность, развиваемая силой 75 кгс, приложенной в направлении движения к телу, движущемуся со скоростью 1 м/с: 1 л. с. = 75 кгс·м/с.

100 кгс/м 2 ≈ 1 кПа = 1 кН/м 2 — связь с другими единицами измерения давления (такой перевод часто используется в строительстве при расчётах, т. к. раньше кгс использовался в СНиП).

Необычные детали истребителя Су-75: уникальные параметры в «лёгком весе»

Представленный госкорпорацией «Ростех» на МАКС-2021 технологический демонстратор перспективного лёгкого многофункционального истребителя Су-75 Checkmate в одночасье приковал к себе взоры многочисленных как отечественных, так и зарубежных экспертных сообществ, спровоцировав в стане последних затяжные дискуссии относительно сходства отдельных узлов с аналогичными элементами компоновки и системы управления вооружением (СУВ) американских многоцелевых истребителей 5-го поколения линейки F-35A/B/C Lightning II. Попробуем разобраться, так ли это?

И действительно, в случае с перспективным многофункциональным истребителем The Checkmate (в экспортной модификации Screamer — согласно кодификации американской разведки, а в перспективе и НАТО) речь также идёт о машине с однодвигательной силовой установкой, располагающей перспективным турбореактивным двухконтурным двигателем «второго этапа» «Изделие 30» с максимальной тягой около 11500 кгс и форсажной — порядка 18000 кгс, сохранившем сопло круглого сечения с зубчатыми «кромками» и систему всеракурсного отклонения вектора тяги.

Как следствие, при минимальной нормальной взлётной массе порядка 16,5 — 17 т (с конфигурацией внутрифюзеляжной подвески «воздух-воздух» массой около 1300, полностью заправленной топливной системой объёмом около 6000 л и собственной сухой массой в пределах 10500 — 11000 кг) расчётная тяговооруженность передового ростеховского детища с высокой долей вероятности составит порядка 1,06 кгс/кг, обеспечивая возможность сохранения достойных лётно-технических параметров в «собачьих свалках», включая высокую угловую скорость установившегося разворота в плоскости тангажа, а также малый период разгона машины от 600 до 1200 км/ч после потери скорости на вираже. Последний параметр также обязан высоким максимальной и форсажной тягам на мидель, обусловленным малому миделевому сечению фюзеляжа перспективного истребителя.

В совокупности с системой отклонения вектора тяги, обеспечивающей реализацию режимов сверхманевренности с выполнением молниеносных разворотов в плоскостях тангажа и рыскания на 150 градусов и более, вышеуказанные качества позволят передовым российским Checkmate заметно превзойти по ЛТХ все модификации американских Lightning II. В ту же очередь, сохранение круглого сопла «Изделия 30» не обеспечит истребителям 5-го поколения от «Ростех» заметного снижения инфракрасной сигнатуры, предоставляя возможность экипажам истребителей F-35A/B/C, Typhoon FGR.4 и т. д. возможность обнаружения Checkmate посредством оптико-электронных комплексов EOTS/DAS и Pirate-IRST на удалении 120 — 150 км в заднюю полусферу и 45 — 65 км — в переднюю.

Также необходимо упомянуть наличие в радиоэлектронной архитектуре СУВ истребителя Су-75 современных мультиспектральных оптико-электронных прицельных комплексов, являющихся конструктивными аналогами ОЭПрНК ОЛС-50М (верхняя и частично нижняя полусферы), а также 101КС-Н (нижняя полусфера) для осуществления оптикоэлектронной разведки оптико- и теплоконтрастных поверхностных и воздушных целей с возможностью выдачи целеуказанию по ним иным перспективным пилотируемым и беспилотным ударно-разведывательным платформам.

Учитывая же применение угловатого нерегулируемого подфюзеляжного воздухозаборника с 5-градусным изгибом воздуховода перед мотогондолой ТРДДФ (препятствует переотражению электромагнитного излучения МРЛС противника от лопаток компрессора «Изделия 30»), а также отсутствие классического горизонтального и вертикального хвостового оперения (рулей высоты и стабилизаторов-рулей направления), компенсированного наличием развитого двухэлементного хвостового оперения (конфигурации «а-ля YF-23A») с развалом цельноповоротных плоскостей порядка 50 — 55 градусов, эффективная отражающая поверхность The Checkmate может составить менее 0,2 кв. м , превзойдя уровни малозаметности как Су-57, так и F-35A/B/C.

Что же касается уникальной носовой подфюзеляжной («обрамляющей») конфигурации размещения воздухозаборника передового истребителя от «Ростех», то здесь вполне можно говорить о перспективном и аэродинамически более выверенном воплощении аналогичной конфигурации воздухозаборника, примененной 20 годами ранее специалистами компании Boeing в ходе проектирования экспериментального истребителя X-32 в рамках конкурса на разработку и поставку в строевые части ВВС/ВМС и КМП США единого многоцелевого истребителя 5-го поколения, предусмотренного программой JSF.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector