Napędy lotnicze. Podstawy, systematyka, historia, konstrukcja

Opis

W książce omówiono najważniejsze zagadnienia dotyczące napędów lotniczych, w tym podstawy teoretyczne napędów lotniczych oraz teorię lotu statków powietrznych. Zaprezentowano bilans sił działających na statek powietrzny oraz sposób wytwarzania siły napędowej – siły ciągu. Przedstawiono także systematykę napędów lotniczych oraz podstawowe fakty z historii ich rozwoju.

Przybliżono podstawy teoretyczne funkcjonowania silników cieplnych oraz opis działania silników spalania zewnętrznego (silników parowych i Stirlinga) oraz spalania wewnętrznego, dzieląc opis na część dotyczącą silników tłokowych i silników przepływowych.

Zawarto również informacje o paliwach lotniczych oraz silnikach modelarskich i napędach bezzałogowych statków powietrznych.

Spis treści

Spis oznaczeń / 11

Przeliczenie podstawowych jednostek / 13

1. Wprowadzenie i geneza pracy / 15

Część I. Podstawy napędów lotniczych / 19

2. Teoretyczne podstawy napędu statków powietrznych / 21

3. Podstawy teorii lotu / 29
3.1. Siły działające na statek powietrzny / 29
3.2. Ciąg silnika lotniczego / 32

4. Systematyka napędów i silników lotniczych / 37
4.1. Podział ze względu na sposób działania / 37
4.2. Podział ze względu na sposób wytwarzania ciągu / 38

5. Zarys historii napędów lotniczych / 41
5.1. Początki lotniczych napędów cieplnych: XVIII w. – pocz. XX w. / 41
5.2. Silniki lotnicze w I poł. XX w / 45
5.3. Silniki lotnicze przed i w czasie II wojny światowej / 55
5.4. Silniki lotnicze po II wojnie światowej / 67
5.5. Początki rozwoju silników rakietowych / 72
5.6. Historyczny rozwój zdolności operacyjnych silników lotniczych / 74

6. Podstawy teoretyczne silników cieplnych / 79
6.1. Równania bilansowe przepływu czynnika / 79
6.2. Obiegi teoretyczne silników cieplnych / 83

Część II. Tłokowe silniki spalinowe / 97

7. Silniki tłokowe / 99
7.1. Silniki spalania zewnętrznego / 99
7.2. Konstrukcja i zasada działania silnika parowego / 100
7.3. Zastosowania silnika parowego w lotnictwie / 103
7.4. Silnik Stirlinga / 105
7.5. Silniki spalania wewnętrznego / 108
7.5.1. Zasada pracy i podstawowe zależności / 108
7.5.2. Silnik dwusuwowy i czterosuwowy / 111
7.5.3. Wymiana ładunku / 113
7.5.4. Doładowanie / 119
7.5.5. Tworzenie mieszanki w silniku z zapłonem iskrowym / 122
7.5.6. Tworzenie mieszanki w silniku z zapłonem samoczynnym / 131
7.5.7. Inicjowanie procesu spalania / 134
7.5.8. Układ chłodzenia / 138
7.5.9. Układ smarowania / 139
7.6. Silnik tłokowy w napędzie odrzutowo-śmigłowym / 140
7.7. Charakterystyki operacyjne silników tłokowych / 142

Część III. Przepływowe silniki lotnicze / 145

8. Silniki odrzutowe / 147
8.1. Silnik odrzutowy – pojęcie / 147
8.2. Silnik odrzutowy rakietowy / 147
8.3. Silnik odrzutowy przepływowy / 151
8.3.1. Silnik strumieniowy / 151
8.3.2. Silniki strumieniowe Ramjet i Scramjet / 153
8.3.3. Silnik strumieniowy pulsacyjny / 155
8.4. Silniki turboodrzutowe / 158
8.4.1. Silnik turboodrzutowy jednoprzepływowy / 158
8.4.2. Silnik dwuprzepływowy / 165
8.4.3. Silnik turbowentylatorowy / 170
8.4.4. Silnik typu Prop-Fan / 174
8.5. Silniki turbowałowe: śmigłowe i śmigłowcowe / 177
8.6. Elementy konstrukcyjne silników turboodrzutowych / 179
8.6.1. Układy sprężające / 179
8.6.2. Komory spalania silników turboodrzutowych / 185
8.6.3. Przygotowanie mieszanki paliwowo-powietrznej / 194
8.6.4. Układy zapłonowe i wtryskowe / 195
8.6.5. Warunki zapłonu mieszanki paliwowo-powietrznej / 197
8.6.6. Rodzaje zapłonu / 198
8.6.7. Stabilizacja płomieni / 201
8.6.8. Proces spalania / 202
8.6.9. Turbina / 203
8.6.10. Dopalacz / 208
8.7. Wskaźniki pracy silników przepływowych / 210

Część IV. Paliwa lotnicze / 221

9. Rodzaje paliw lotniczych i ich właściwości / 223
9.1. Mechanizmy spalania / 223
9.2. Ciekłe paliwa lotnicze i ich rodzaje / 225
9.3. Właściwości fizykochemiczne paliw lotniczych / 227

10. Problemy stosowania paliw lotniczych / 237

Część V. Silniki modelarskie i napędy dronów / 241

11. Silniki modelarskie / 243
11.1. Idea i przyczyny rozwoju silników modelarskich / 243
11.2. Rodzaje tłokowych silników modelarskich / 245
11.3. Modelarskie napędy przepływowe i rakietowe / 253
11.4. Modelarskie napędy elektryczne / 256

12. Napędy bezzałogowych statków powietrznych / 257
12.1. Nomenklatura i główne cechy konstrukcyjne / 257
12.2. Zarys historii powstania bezzałogowych statków powietrznych / 258
12.3. Klasyfikacja BSP / 260
12.4. Rodzaje dronów i ich napędy / 262
12.5. Napęd elektryczny / 263
12.6. Napędy hybrydowe / 264
12.7. Silniki cieplne w napędach bezzałogowych statków powietrznych / 266

13. Podsumowanie / 269

Literatura / 271

Załączniki / 277

1. Zależność podstawowych parametrów powietrza w zależności od wysokości nad poziomem morza / 277

2. Lotnicze silniki tłokowe w latach 1908–1945 / 278

3. Współczesne tłokowe silniki lotnicze / 284