Lentokoneita ja niiden tekniikkaa ja ominaisuuksia

[QS]

"At the engine intake, cold air from the boundary layer below the main inlet enters the fuselage and is mixed with hot exhaust air just before the nozzles"

Jäähdyttäminen tapahtuu sen jälkeen, kun virtaus on jättänyt moottorin, ja tuottanut työntövoiman, mutta kuitenkin ennen kuin virtaus poistuu koneen rakenteesta. Virtaus etenee jäähdytyksen aikana "siiven sisään" rakennetussa ulosvirtauskanavassa.

Tuossa sanotaan, että kuuman suihkun ja jäähdytysilman sekoittuneelle ilmalle olisi vielä suutin. Mitään kuristavaa suutinta ei sille voi enää olla, koska se nostaisi painetta jäähdytyskanaviin, joka vastustaisi moottorin suihkun vapaata virtausta ja vähentäisi työntövoimaa. Ko suutin on varmaan jonkinlainen virtauksen laajalle alueelle hajoittava, kun sekoitetun suihkun lämpötilaa tuskin saadaan lasketuksi ympäristön ilman lämpöiseksi. Toimiihan siinä apuna myös ilmiö: kaasun paineen laskiessa lämpötila laskee, kun kanavassa kuitenkin paine on ympäristön painetta korkeampi.


 

Käsittäisin, että nozzle:lla tarkoitetaan kuvan suutinta. Virtaus jäähdytetään melko suorassa putkessa, joka päättyy suuttimeen.

Selitin äsken puuta heinää, mutta aika meni umpeen kommentin muokkaamiseksi. Ei se viimeinen suutin mikään hajoittava ole, vaan ilmeiseti suora putki, ei kurista eikä laajenna.
Ei se suihkun reaktiovoima lentokoneen sisällä mitään työntövoimaa aiheuta itse koneelle. Sitä tavaraa pitää heittää pihalle siitä koko systeemistä ja suurella nopeudella, ja juuri noista kuvan suuttimista. Kyllä tuossa systeemissä menetetään jäähdytyksen vuoksi aika paljon energiaa.


 

Työntövoima muodostuu lopulta aina Newtonin mekaniikan mukaisesti siten, että lentokoneen rakenteeseen (puhaltimen siivet, ahdin, turbiini jne jne) kohdistuu voima, joka siirtyy moottorin kiinnitysten kautta koneen runkoon. Periaatetasolla jokainen yksittäinen ilmamolekyyli, joka koskettaa edellä mainittuja rakenteen osia, on mukana voiman muodostumisessa. Eli  periaattetasolla jokainen molekyyli kohdistaa koneeseen voiman, joka saadaan Newtonin III:n lain mukaisesti (voiman ja vastavoiman laki). Se, että kuinka suuren voiman virtaus moottorin rakenteeseen kohdistaa, riippuu sitten tietysti virtauksen paineesta niissä kohdissa moottoria, joissa virtaus tuon voiman moottoriin kohdistaa. Ihan ääriesimerkkinä väärään suuntaan kiertävä virtaus jopa pienentää työntövoimaa (esimerkkinä reverssi, jossa tämä toteutettu tarkoituksella).

Jos tuo jäähdytykseen käytetty putki on kohtuullisen suoraksi putkeksi tulkittava metalliroju, niin paine jäähtyneen virtauksen takana (takana = se osa virtauksesta, joka kohdistaa rakenteeseen voiman ennen jäähdytystä) ehkä pienenee jonkin verran, mutta en usko että merkittävästi.  

[Kontra]

Tuossa sanotaan, että kuuman suihkun ja jäähdytysilman sekoittuneelle ilmalle olisi vielä suutin. Mitään kuristavaa suutinta ei sille voi enää olla, koska se nostaisi painetta jäähdytyskanaviin, joka vastustaisi moottorin suihkun vapaata virtausta ja vähentäisi työntövoimaa. Ko suutin on varmaan jonkinlainen virtauksen laajalle alueelle hajoittava, kun sekoitetun suihkun lämpötilaa tuskin saadaan lasketuksi ympäristön ilman lämpöiseksi. Toimiihan siinä apuna myös ilmiö: kaasun paineen laskiessa lämpötila laskee, kun kanavassa kuitenkin paine on ympäristön painetta korkeampi.




 

Käsittäisin, että nozzle:lla tarkoitetaan kuvan suutinta. Virtaus jäähdytetään melko suorassa putkessa, joka päättyy suuttimeen.

Selitin äsken puuta heinää, mutta aika meni umpeen kommentin muokkaamiseksi. Ei se viimeinen suutin mikään hajoittava ole, vaan ilmeiseti suora putki, ei kurista eikä laajenna.
Ei se suihkun reaktiovoima lentokoneen sisällä mitään työntövoimaa aiheuta itse koneelle. Sitä tavaraa pitää heittää pihalle siitä koko systeemistä ja suurella nopeudella, ja juuri noista kuvan suuttimista. Kyllä tuossa systeemissä menetetään jäähdytyksen vuoksi aika paljon energiaa.




 

Työntövoima muodostuu lopulta aina Newtonin mekaniikan mukaisesti siten, että lentokoneen rakenteeseen (puhaltimen siivet, ahdin, turbiini jne jne) kohdistuu voima, joka siirtyy moottorin kiinnitysten kautta koneen runkoon. Periaatetasolla jokainen yksittäinen ilmamolekyyli, joka koskettaa edellä mainittuja rakenteen osia, on mukana voiman muodostumisessa. Eli periaattetasolla jokainen molekyyli kohdistaa koneeseen voiman, joka saadaan Newtonin III:n lain mukaisesti (voiman ja vastavoiman laki). Se, että kuinka suuren voiman virtaus moottorin rakenteeseen kohdistaa, riippuu sitten tietysti virtauksen paineesta niissä kohdissa moottoria, joissa virtaus tuon voiman moottoriin kohdistaa. Ihan ääriesimerkkinä väärään suuntaan kiertävä virtaus jopa pienentää työntövoimaa (esimerkkinä reverssi, jossa tämä toteutettu tarkoituksella).

Jos tuo jäähdytykseen käytetty putki on kohtuullisen suoraksi putkeksi tulkittava metalliroju, niin paine jäähtyneen virtauksen takana (takana = se osa virtauksesta, joka kohdistaa rakenteeseen voiman ennen jäähdytystä) ehkä pienenee jonkin verran, mutta en usko että merkittävästi.

Kylmä ilma jäähdyttää kuumaa ilmaa sekoittuessaan siihen, jolloin kuuman ilman tilavuus pienenee ja sen nopeus laskee törmätessään hitaampaan kylmään ilmavirtaan, liike-energiaa menetetään, ja polttoainetta hukkaantuu. Kylmää ilmaa ei siten kannattaisi ollenkaan päästää jäähdyttämään suihkua silloin kun lennetään alueella, jossa ei mitään uhkaavaa vaaraa ole, kuten valtamerien yllä. Mahdetaankohan tuolla konstilla säästää polttoainetta?

Sillä ei ole työntövoiman kannalta mitään merkitystä millaisia ilmavirtauksia ilmakanavissa koneen sisällä tapahtuu. Vain koneesta pihalle puhallettu ilmavirta tuottaa työntövoimaa. Mikään laitekaan ei voi levitoida ilman ulos purkautuvaa tavaraa, tapahtuu laitteen sisällä mitä tahansa tavaran liikettä.

[QS]

Sillä ei ole työntövoiman kannalta mitään merkitystä millaisia ilmavirtauksia ilmakanavissa koneen sisällä tapahtuu. Vain koneesta pihalle puhallettu ilmavirta tuottaa työntövoimaa. Mikään laitekaan ei voi levitoida ilman ulos purkautuvaa tavaraa, tapahtuu laitteen sisällä mitä tahansa tavaran liikettä.

Tietysti vain ulos päätyvä virtaus tuottaa työntövoimaa, sillä virtauksen liikemäärän on suuntauduttava taakse, jotta koneen liikemäärä voi suuntautua eteen päin. Tämä on seuraus liikemäärän säilymisestä. Samoin reverssi voi jarruttaa vain, kun suihku käännetään eteenpäin. Kun suihku osuu reverssiluukkuun, niin voima kohdistuu moottorin rakenteeseen ja kiinnityksen kautta koneen rakenteeseen.

Työntövoiman voisi periaatteessa mitata voimamittarilla kohdasta, jossa moottori kiinnittyy siipeen. Työntövoima ei siis hypppää ulosvirtauskanavasta lentokoneen runkoon mystiikan keinoin, vaan ihan perinteisenä mekaanisena voimana.

Suihkun jäähdytys vaikuttaa varmasti, jos jäähdytys tapahtuu liian lähellä turbiinia, jolloin voima lässähtää, kun virtaus jäähtyy ja paine pienenee.

[Kontra]

Tämän IS:n artikkelin kuvassa B-2 koneen suihkusuuttimista tulevat suihkut näyttävät olevan tulikuumia, ettei se jäähdytys jäähdytä kuin osittain suihkua, tai sitten jäähdytys on kytketty pois päältä. Kaipa ohjuksien lämmönhaistajat pystytään herkistämään tunnistamaan noidenkin suihkujen lämmön, vaikka ne eivät vielä siihen kykene.
Nuo koneet kyllä lentävät niin korkealla, että ohjukset sille korkeudelle ovat tutkahakuisia, mutta voihan loppuvaiheessa olla käytössä lämpöhaku, jos tutkaohjukset voidaan häirinnällä harhauttaa.

Erikoinen ilmiö vielä näkyy kuvassa, kun kahden vierekkäisen moottorin suihkut näyttävät yhdistyvän - mikähän fysiikan ilmiö lienee kyseessä? 

https://www.is.fi/ulkomaat/art-2000011328004.html

[Kontra]

Tämän IS:n artikkelin kuvassa B-2 koneen suihkusuuttimista tulevat suihkut näyttävät olevan tulikuumia, ettei se jäähdytys jäähdytä kuin osittain suihkua, tai sitten jäähdytys on kytketty pois päältä. Kaipa ohjuksien lämmönhaistajat pystytään herkistämään tunnistamaan noidenkin suihkujen lämmön, vaikka ne eivät vielä siihen kykene.
Nuo koneet kyllä lentävät niin korkealla, että ohjukset sille korkeudelle ovat tutkahakuisia, mutta voihan loppuvaiheessa olla käytössä lämpöhaku, jos tutkaohjukset voidaan häirinnällä harhauttaa.

Erikoinen ilmiö vielä näkyy kuvassa, kun kahden vierekkäisen moottorin suihkut näyttävät yhdistyvän - mikähän fysiikan ilmiö lienee kyseessä?

https://www.is.fi/ulkomaat/art-2000011328004.html

Tuohon suihkujen yhdistymiseen syy lienee alipaine, joka syntyy kuuman ilmavirran jäähtyminen sen vapautuessa, jolloin sen lämpötilan laskiessa tilavuus pienenee. Myös toinen syy voisi olla paineisen ilman paineen laskiessa lämpötilan lasku, jolloin sen tilavuus pienenee - edellyttäisi ympäristöä korkeampaa painetta suihkukanavassa.  

[tuulispää]

...moottorijärjestelmä on suunniteltu siten, että moottorien jättämä ilmavirta jäähdytetään

"At the engine intake, cold air from the boundary layer below the main inlet enters the fuselage and is mixed with hot exhaust air just before the nozzles"

Jäähdyttäminen tapahtuu sen jälkeen, kun virtaus on jättänyt moottorin, ja tuottanut työntövoiman, mutta kuitenkin ennen kuin virtaus poistuu koneen rakenteesta. Virtaus etenee jäähdytyksen aikana "siiven sisään" rakennetussa ulosvirtauskanavassa.

Tuossa sanotaan, että kuuman suihkun ja jäähdytysilman sekoittuneelle ilmalle olisi vielä suutin. Mitään kuristavaa suutinta ei sille voi enää olla, koska se nostaisi painetta jäähdytyskanaviin, joka vastustaisi moottorin suihkun vapaata virtausta ja vähentäisi työntövoimaa. Ko suutin on varmaan jonkinlainen virtauksen laajalle alueelle hajoittava, kun sekoitetun suihkun lämpötilaa tuskin saadaan lasketuksi ympäristön ilman lämpöiseksi. Toimiihan siinä apuna myös ilmiö: kaasun paineen laskiessa lämpötila laskee, kun kanavassa kuitenkin paine on ympäristön painetta korkeampi.

Käsittäisin, että nozzle:lla tarkoitetaan kuvan suutinta. Virtaus jäähdytetään melko suorassa putkessa, joka päättyy suuttimeen.

Tuo ei ole nozzle...ja tuo vekki on AI juttu mikä lie.

[tuulispää]

"At the engine intake, cold air from the boundary layer below the main inlet enters the fuselage and is mixed with hot exhaust air just before the nozzles"

Jäähdyttäminen tapahtuu sen jälkeen, kun virtaus on jättänyt moottorin, ja tuottanut työntövoiman, mutta kuitenkin ennen kuin virtaus poistuu koneen rakenteesta. Virtaus etenee jäähdytyksen aikana "siiven sisään" rakennetussa ulosvirtauskanavassa.

Tuossa sanotaan, että kuuman suihkun ja jäähdytysilman sekoittuneelle ilmalle olisi vielä suutin. Mitään kuristavaa suutinta ei sille voi enää olla, koska se nostaisi painetta jäähdytyskanaviin, joka vastustaisi moottorin suihkun vapaata virtausta ja vähentäisi työntövoimaa. Ko suutin on varmaan jonkinlainen virtauksen laajalle alueelle hajoittava, kun sekoitetun suihkun lämpötilaa tuskin saadaan lasketuksi ympäristön ilman lämpöiseksi. Toimiihan siinä apuna myös ilmiö: kaasun paineen laskiessa lämpötila laskee, kun kanavassa kuitenkin paine on ympäristön painetta korkeampi.

Käsittäisin, että nozzle:lla tarkoitetaan kuvan suutinta. Virtaus jäähdytetään melko suorassa putkessa, joka päättyy suuttimeen.

Tuo ei ole nozzle...ja tuo vekki on AI juttu mikä lie.

Kyseessä in air intake scoop.

 

[QS]

Tuo ei ole nozzle...

Totta tsiisus sentään, se oli väärältä puolelta. Kamalan ruma lentokapistus joka tapauksessa . Tässä se exhaust 'nozzle' näkyvissä



 

[Kontra]

Tuo ei ole nozzle...

Totta tsiisus sentään, se oli väärältä puolelta. Kamalan ruma lentokapistus joka tapauksessa . Tässä se exhaust 'nozzle' näkyvissä




 

Taitaa olla moottorien huolto melkonen urakka, jos siihen käsiksi pääsemiseksi pitää purkaa jo puoli konetta?  

Ei tuossa mitään erillisiä jäähdytysilmakanavia näy. Saattaa kuvaus jälkijäähdytyksestä olla toimittajan käsitys. Eiköhän kyse liene vain tavallista suuremmasta puhallinilmavirrasta, joka sekoittuu tavallista enemmän ydinmoottorin kuumaan suihkuun. 

[tuulispää]

Tuo ei ole nozzle...

Totta tsiisus sentään, se oli väärältä puolelta. Kamalan ruma lentokapistus joka tapauksessa . Tässä se exhaust 'nozzle' näkyvissä



No Jack Northrop kokeili ensin eikä aivan saatu myyntivalttia siitä silloin. Nythän tuo toimii hyvin. Mielestäni se on rumankaunis.