Erfährt die Triebwerksaufhängung eines Turboprop-Triebwerks in einem Flugzeug ein Triebwerksdrehmoment?

Das auf den Propeller ausgeübte Drehmoment entsteht im Turbinenabschnitt durch die Auftriebskräfte, die auf die Turbinenschaufeln ausgeübt werden, da es sich um kleine Flügel handelt, die sich rund und rund drehen, durch die beschleunigenden Gase, die den Brennerbehälter verlassen.

Daher sind es die Auftriebskräfte der Luftmasse, die an den Laufschaufeln vorbeiströmt, die einen Newtonschen Reaktionskraftpfad aus Gasdrücken erzeugen, die in der entgegengesetzten Richtung durch die Leitschaufeln und das Triebwerksgehäuse wirken. Das Drehmoment, das in der Mitte der Turbinenscheibe erzeugt wird, wo die Durchgangswelle angeschlossen ist, sieht also eine Reaktionsdrehmomentkraft in der entgegengesetzten Richtung, die auf das Motorgehäuse ausgeübt wird, um den Motor in der entgegengesetzten Richtung entlang der Turbinenwellenachse zu drehen.

Vergessen Sie für eine Minute den Propeller und stellen Sie sich vor, Sie hätten einen Turbowellenmotor in einem Hubschrauber, bei dem nur eine Antriebswelle zu einer völlig separaten Getriebeeinheit läuft. Dem Motor ist es egal, dass sich oben auf dem Getriebe ein Rotor befindet, er weiß nur, dass er eine Welle gegen Widerstand dreht. Das Drehmoment, das das Rotorgetriebe antreibt, stammt immer noch aus dem Turbinenabschnitt des Motors und möchte das Motorgehäuse in die entgegengesetzte Richtung drehen, wobei es von den Halterungen des Motors zurückgehalten wird. Natürlich erzeugen die Drehmomentkräfte auch eine Reaktionskraft innerhalb des Getriebes, die den Hubschrauber gegen das Drehmoment des Rotors drehen möchte, was einen Heckrotor erforderlich macht.

Bei einem Turboprop-Motor mit integriertem Propeller-Untersetzungsgetriebe wird dieses Reaktionsdrehmoment von den Motorhalterungen zusammen mit Schublasten und gyroskopischen Präzessionskräften vom Propeller aufgenommen und über die Wellenlager des Propellers auf das Propellergetriebe und den Motor übertragen Fall zu den Motorlagern.

Das Ergebnis ist, dass die Last an einer bestimmten Halterung die Summe der Kräfte ist, die zu einem bestimmten Zeitpunkt an diesem Punkt aus Schub-, Drehmoment- und Präzessionskräften wirken, die auf das Gehäuse wirken. Andererseits hat ein auf Turbowellen basierender Turboprop wie der General Electric T-64 das Propellergetriebe auf einer separaten Halterung, sodass die Motorhalterungen nur das Drehmoment vom Turbinenabschnitt sehen.

Es hängt davon ab, wo die Flügel sind.

Turbinen haben Schaufeln, die die Strömung umleiten, auf der Einlassseite helfen, ein Abwürgen des Kompressors zu vermeiden, und auf der Auslassseite die Rotationsenergie einfangen und in Schub umwandeln.

Diese Leitschaufeln sind fest angebracht, sodass die Luft, die auf sie trifft, ein Drehmoment auf das verursacht, woran sie befestigt sind.

Ja tut es...

Wir können die Turbine als „Black Box“ betrachten, deren Ausgang die Drehung einer Welle ist. Wenn dieser Ausgang auf ein Widerstandsdrehmoment irgendeiner Art trifft, reagiert die gesamte "Black Box" auf ihrer Halterung mit einem Drehmoment gleicher Größe und entgegengesetzter Richtung.

Dies ist eine wichtige Frage, da sie die allgemein anerkannten Prinzipien des von einem Kolbenmotor erzeugten Propellerdrehmoments in Frage stellt . Ein Hinweis in der Frage lautet "ein durch die Turbine erzeugtes Drehmoment", und es gab Gedanken an die schlanken Pylonen von Jets: Gibt es eine Drehmomentbelastung an den Motorhalterungen? .

Sicherlich eine Verdrehbelastung der Turbinenschaltung, egal ob sie über ein Getriebe läuft oder nicht. Laden wir also die Stütze, während der Jet läuft. Beachten Sie, dass die Schaufeln symmetrisch um die Welle herum angeordnet sind , verglichen mit Kolben, die einzeln vom Rotationszentrum weggedrückt werden .

Der symmetrische Druck auf alle Turbinenschaufeln durch die Jet-Abgase erzeugt keine Drehmomentkraft auf die Halterungen, sondern nur eine Torsionsspannung auf der Welle. Die symmetrische Schlepplast der Propellerblätter erzeugt keine Drehmomentkraft an den Halterungen, sondern nur eine Torsionsspannung an der Welle.

Man kann vermuten, dass, wenn das Turbinendrehmoment und das Propellerlastdrehmoment um das Rotationszentrum herum ausgeglichen sind, kein Drehmoment an der Motorhalterung vorhanden ist .

Wenn jedoch eine Komponente aus dem Gleichgewicht gerät (z. B. der Propeller), kann die Motorhalterung leicht abgerissen werden.

Weitere Informationen zu Turboprop-Designs finden Sie in dieser Frage. Anscheinend hatten die Designer von Pratt und Whitney auch einige Gedanken zum Thema Drehmoment.

Und in diesem Bericht schien die "Ovalisierung" der Gondel von größerer Bedeutung zu sein, gelöst durch die Erhöhung der Pylon-Befestigungspunkte von 1 auf 2 mit einem Abstand von 120 Grad.

Interessante Diskussion. Mein erster Gedanke ist, dass ein reines Turbojet-Triebwerk kein Drehmoment auf die Halterungen ausübt, aber bei einem Turboprop spüren die Halterungen das gesamte Propellerdrehmoment. Nicht zu übersehen sind die erheblichen 1P- und Kreiselbelastungen des Propellers (und natürlich der Kreisel des Motors). Das Spannen der Halterung ist bei einem Turboprop etwas aufwendiger als bei einem reinen Jet ! Und ich füge meine erste Betonungsweisheit hinzu - zeichne ein kostenloses Drehgestelldiagramm!