質問:
マルチエンジン航空機のタービンエンジンは、トルクを相殺するために反対方向に回転しますか?
cfx
2014-01-08 06:13:37 UTC
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私は飛行士ではないので、自分をマニアと呼んでいると思います。私は物理学のナットでもあります。私はいつもこれについて疑問に思っていましたが、民間航空機の乗務員に提起された質問が私をホームランドセキュリティスイートに着陸させるのではないかと同様に心配していました。 (または反対方向に回転するツインメインローター)。

私の質問は、マルチエンジンジェット航空機のタービン/ファンが同じ方向に回転するかどうかです。つまり、ポートエンジンとスターボードエンジンの両方が時計回りまたは反時計回りに均一に回転しますか?

その場合、メンテナンスは簡単になる可能性がありますが、機体の縦軸に沿って不安定になる可能性があります。トルクとモーメントアームによるものです。

フォローアップ:それでは、シングルエンジンのプロペラ航空機はトリムプリセットを使用して、プロペラによって生成される縦方向のトルクを補正します。

四 答え:
#1
+37
Peter Kämpf
2014-06-21 16:10:36 UTC
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翼の効果的なロールダンピングにより、トルクはそれほど問題になりませんが、ジャイロ効果とプロペラウォッシュは重要です。第一次世界大戦では、ロータリーエンジンでジャイロ効果が最初に問題になりました。ロータリーエンジンのクランクシャフトは飛行機に固定されており、シリンダーブロックとプロペラの両方が回転します。これにより、低速での冷却が向上し、フライホイール効果が得られるため、エンジンがよりスムーズに作動します。しかし、ヨーイングすると、ジャイロ効果によって航空機が上下に回転するため、正確な操縦が非常に困難になります。

1916年と1917年のエンジン出力の増加に伴い、この効果は非常に深刻になり、ギア付きエンジンが開発されましたここで、シリンダーは一方向に回転し、プロペラは反対方向に回転します。結果として、プロペラはシリンダーブロックの場合の半分のRPMしか空気中にありませんでした。これにより、プロペラの効率が向上するだけでなく、プロペラの直径も大きくなるため、これらのエンジンを搭載した飛行機には高い着陸装置が必要でした。以下は、1918年の Siemens & Halske III逆回転ロータリーエンジンを搭載したRolandD XVIの写真です(出典)。これは当時、ジャイロカップリングがほとんどない優れた戦闘機でした。

Roland D XVI

今日、高出力プロペラ航空機は同じエンジンを使用する傾向がありますが、左利きと右利きです。プロペラが両方向に動くようにギアボックス。これはジャイロ効果によるものではなく、主に良性の失速特性を生み出すためです。プロペラのプロペラウォッシュは、片側の翼に対する局所的な迎え角を増加させ、反対側のそれを減少させるため、翼は、大きな迎え角を持つ側で最初に失速します。手前が常にプロペラの右側にある場合、航空機は失速して右に転がります。第二次世界大戦中、多くのマルチエンジン航空機は、プロペラの洗浄をキャンセルするために、左回転エンジンと右回転エンジンを使用していました。

ジェットの場合、直径が小さいため、回転慣性ははるかに小さくなります。ただし、例外が1つあります。ケストレル、ハリアー、AV-8Bジャンプジェットのブリストル-シドレーペガサスエンジンでは、ジャイロのバランスをとるために、低圧スプールを高圧スプールの反対方向に動かす必要があります。効果。そうでない場合は、ヨーイングモーションがピッチングモーションを生成し、その逆も同様です。推力が体重に等しいジェットに座っているとき、このジェットをわずかに前後に傾けると、位置がすばやく移動するため、ホバーでの操作は非常に困難になります。

USMC AV-8B Harrier in hover

USMC AV-8Bハリアーがホバーしている(写真ソース

vtolクラフトについて議論するための歴史的展望と追加の称賛の素晴らしいビット。
#2
+31
xpda
2014-01-08 07:24:13 UTC
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旅客機のエンジンは同じ方向を向いています。ジェット機では、プロペラほどトルクは問題になりません。

多くのマルチエンジンプロペラ機には、反対方向に回転するプロペラがあります。タービンエンジンでは、これをギアボックスで実行して、同じエンジンを両側で使用できるようにすることができます。

PT6などの一部のタービンエンジンでは、2つのタービンが反対方向に回転しますが、プロペラの摩擦があります。一方向に追加のトルクを生成します。

単一のエンジンプレーンでは、プロペラウォッシュの影響(およびおそらくトルク?)を減らすために、エンジンがわずかな角度で取り付けられている場合があります。プロペラウォッシュは、下降ブレードがその側の翼の上に空気を押し下げる傾向がある場合、低速および高出力で不均衡を引き起こします。上昇ブレードの場合はその逆になります。

離陸直後、単一のエンジン面は通常、不均一なトルクとプロペラウォッシュを補うためにある程度押し下げられます。これは、手動、トリム設定、またはその両方で行うことができます。

高速では、翼が気流によって「よりしっかりと」保持されるため、プロペラトルクの影響はそれほど顕著ではありません。

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乾杯、詳細な説明に感謝します。 「ジェットでは、小道具ほどトルクは問題になりません」...それは、トルクの影響を受ける質量(旅客機の場合)が大きいためですか?
いい答えだ!私はあなたを修正することすらしないのが好きですが、ある時点でそれをもっと簡単にするかもしれません。最後に、効果は目立たない、または高速では目立たない、と書いた。これは単に、航空機が設計およびトリミングされる最適な速度範囲内にあるためです。たとえば、ラダーに追加で取り付けられた固定トリムタブを参照してください。これらの変更は、通常、飛行試験中に、設計が期待どおりではないことに気付いたときに行われます;)
質量ではなく、回転する空気の摩擦の問題だと思います。質量は加速中にのみ問題になります。プロペラブレードの半径は(平面サイズあたり)大きいため、特定の馬力に対して空中からのトルクが大きくなります。また、ジェットのコンプレッサーファンの後ろには、空気の流れを縦方向にまっすぐにするための羽根があり、空気がより少ない回転でジェットから出るようになっています。これにより、空気からのトルクが減少します。
良い点、@falk。
フォーク、ここで働いている別の要因があります。速度が遅い場合、プロペラ機のデッキ角度(飛行方向と飛行機の床の間の角度。つまり、機首が高く飛んでいます。これが当てはまる場合、下降ブレードの角度は大幅に大きくなります)。上昇するブレードよりも攻撃力が高いため、下降するブレードの方が推力が大きくなります。これにより、飛行機の機首が左に曲がる傾向があり(ほとんどの飛行機で)、直進を維持するために右のラダーが必要になります。速度が上がり、甲板の角度が小さくなると、プロペラプルの両側が均等に続く
ラダーペダルへの圧力が緩和されるように。
#3
+11
Falk
2014-01-08 10:42:52 UTC
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ジェットについて簡潔に答えましょう。効率がすべてです。

エンジンの一部が損傷している場合、航空機が別の航空機と一緒に飛行している間にエンジンを交換して修理する可能性があります。エンジン。時計回りに回転するエンジンと反時計回りに回転するエンジンは、2つの異なるエンジンです。ここで簡単な経済学をやってみましょう。どのエンジンが故障したか、または両側に追加のエンジンが必要かどうかに関係なく、使用できる追加のエンジンを1つだけにする方が効率的ですか。明らかに最も経済的なメンテナンスソリューションは、取り付けられている機体の側面に関係なく、両方のジェットが同一であり、したがって交換可能であることを確認することです。

科学者ではない人として言えば、ジェットエンジンのトルク効果確かに無視できます。

小道具はどうですか?小道具に影響を与える最大の要因は、上昇するブレードが下降するブレードよりも(前方への)揚力が少ないことです。両方とも同じ方向に回転する2つのエンジンを選択し、これらを航空機の翼に取り付けると、一方の側に下降ブレードが外側にあり、もう一方の側に内側になります。これで、重要なエンジンができました。下降ブレードが内側にあるエンジン(クリティカルエンジン)が故障すると、他のエンジンが故障した場合よりも大きなヨーが発生します。次に、安全性と構造設計により、2つのエンジンを同じ方向に回転させることができるかどうかを評価する必要があります。

うーん。 2番目の段落に戻りますか? 「飛行中」にジェットが置き換わるという意味ですか?
まあ、これは信じられないほど良いメンテナンス作業になるでしょうが、おそらく管理することはできません。私の言いたいことは誰でも理解できると思いますが、もっといい言葉があれば、遠慮なく編集してください。
#4
+1
Jeff Fichten
2016-01-07 02:46:09 UTC
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同じファミリーのタービンエンジンは、すべて同じ方向に回転します。反対方向に回転するタービンエンジンを構築する必要があると想像してみてください。コストは上になります。航空会社は、エンジン用の重複スペアの在庫を確認します。



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