שאלה טכנית בנושא מנועים

שי גנדל

New member
שאלה טכנית בנושא מנועים

במפרטים טכניים רבים של מטוסים כתוב שהמנוע מופחת כוח - Derated. למשל במסוק רובינסון 22 - מנוע בהספק מקורי 150 כ"ס מופחת ל-131 כ"ס שאלותי הן: 1 כיצד מתבצעת ההפחתה - שינוי מכני במנוע, הגבלת מצערת או משהו אחר? 2 מדוע לא מרכיבים מלכתחילה מנוע בהספק הרצוי, אלא מנוע חזק יותר (במקור) ובהתאם גדול וכבד יותר?
 
מנועים מופחתי כח

ראשית, למען הדיוק, המנועים אינם "מופחתי כח" אלא "מופחתי הספק". כאן אולי המקום להסביר מה ההבדל בין הכח לבין ההספק. כאשר מישהו לוחץ על הקיר בידו, הוא מפעיל עליו כח. ככל שעצמת הלחיצה גדולה יותר, הכח רב יותר. אך, אפילו אם ילחץ בכח של עשרות טונות (אם הקיר לא יקרוס, כמובן) לא יקרה כלום. כאן הופעל כח ולא בוצעה עבודה. אם נקח חפץ כלשהו ונעבירו ממקום למקום, בצענו עבודה. ע"מ להעביר את החפץ יש להפעיל כח. מידת הכח שהופעל תלויה במשקלו של החפץ וגם בחיכוך הפועל בעת העברתו. העבודה המושקעת תהיה כמות הכח שהופעל כפול המרחק שהחפץ הועבר. מזה, עבודה = כח X דרך . אנו יכולים להעביר את אותו החפץ לאותו המרחק במהירות גבוהה או במהירות נמוכה. בכל מקרה, כמות העבודה זהה, ההבדל הוא בהספק. ע"מ להעביר את החפץ במהירות גבוהה (בזמן קצר) יש צורך להשקיע הספק רב יותר. ובמילים אחרות, ההספק = עבודה \ זמן . ולענין המנוע. הכח שהמנוע מפיק נמדד באמצעות ה"טורק" (נמדד ביחידות ניוטון מטר) וזהו המומנט המתקבל בציר המנוע. מאחר ולמנוע מחובר מדחף והמדחף "מעביר אויר ממקום למקום" הרי שמתבצעת עבודה. ככל שהמדחף יסתובב מהר יותר יתקבל הספק רב יותר. לכן, אותו מנוע בעל כח נתון (הנמדד בטורק על הציר שלו) ייתן הספק גבוה יותר בסל"ד גבוה יותר. מנוע "מופחת הספק" הוא מנוע שהסל"ד שלו מוגבל ואינו מאופשר להגיע לסלד המירבי. הסיבות להפחתת הספק יכולות להיות סיבות שונות, כמו, למשל, הארכת חיי המנוע או חוזק מבני של כלי הטייס. לא תמיד רוצים לקבל את ההספק המכסימאלי. כלי הטייס מתוכנן למנוע בעל הספק מסויים. שימוש במנוע בעל הספק מופחת נותן מנוע בעל הספק אליו מתוכנן הכלי אך חיי מנוע ארוכים יותר (בלאי המנוע הוא פונקציה של הסל"ד). אריאל אריאלי
 

Eyal B

New member
אריאל - כרגיל../images/Emo45.gif

תשובתך ראוייה לציון לשבח
 
תוספת

לגבי הרובינסון 22, יש כמה נקודות שאריאל לא העלה במפורש: 1. בהליקופטר בכלל, וברובינסון בפרט, תקלת מנוע היא הרבה יותר חמורה מאשר במטוס. זמן התגובה נמוך, ואוטו-רוטציה זה דבר מפחיד מאד. לפיכך, יש חשיבות מהותית מאד להגדלת אמינות. מנוע שלא פועל בהספק מלא - עובד פחות קשה. 2. ב R22, שוב - המנוע פועל כמעט כל הזמן בכח מלא או כמעט מלא (המופחת) וזה שונה ממטוסים שבהם "ממריאים ואז עוברים ל 75%". הפיתוי ב R22, אם היה עוד כח - להשתמש בו - עצום (ואני אומר את זה על סמך 4 שעות טיסה בלבד - אבל זה היה מאד מורגש) 3. חום! - המנוע ב R22 מותקן מאחור! זה אומר בעיות קירור למנוע מקורר אויר - יש מניפה גדולה לקירור. שלא לדבר על כך שאין רוח כאשר מרחפים - וריחוף היא הפעולה השימושית והמסוכנת גם יחד. נקודה שאריאל לא הזכיר היא שכל מנוע הוא תמיד הכי לא יעיל בהספק מקסימאלי (כלומר צורך יותר דלק לכל כ"ס) - וחוסר היעילות הזה מתבטא ב ... חום! לכן שימוש במנוע עם כח מופחת נותן מנוע שמתחמם פחות (ובגלל מבנה המנוע עובד בטמ יותר נמוכות בכח מוחלש. 4. מספר המנועים התעופתים הקימיים בשוק בסה"כ קטן. תאורטית אפשר היה למצוא "מנוע יותר מתאים" ... מעשית זאת היתה הבחירה של מר רובינסון, והיא הפכה את ה R22 להליקופטר הטוב בעולם. 5. לא יודע אם זה היה שיקול - אבל מנוע בכח מלא תמיד יותר רועד - ובהליקופטר ענין הרעידות שוב מאד בעייתי.
 

שי גנדל

New member
תודה רבה

תודה לכם על ההסבר המפורט והמקצועי (אך המובן גם להדיוטות...)
 
למעלה