Đề xuất ý tưởng thiết kế và sản xuất động cơ Turbin-jet mini trong điều kiện Việt Nam để trang bị ch

Hic. là do đồng chí chơi 50 trang đầu nên cũng chưa vướng lắm chứ tớ chơi 50 trang cuối mà không đọc phần đầu thì vướng kinh luôn=> lại quay ra đọc phần đầu chút mới hiểu được. Hic, cuối năm hơi bận nên tiến độ cũng không như dự kiến, tệ quá.

Hôm qua 2/1 em vừa xem trên kênh DISCOVERY có cuộc thi làm động cơ phản lực. Có 2 đội, mỗi đội 3 người. Từ lúc bắt đầu đi nhặt linh kiện ở bãi xe ôtô cũ đến khi làm xong cái động cơ rồi gắn lên xe hết có mấy tiếng đồng hồ. Làm xong thi xem xe đội nào chậy nhanh hơn. Xe chậy, động cơ nổ ầm ĩ, khói lửa phụt ra sau ầm ầm. Họ làm rất nhanh và đơn giản, ko phức tạp như mình nghĩ. Không có bôi trơn gì cả, cứ vừa quạt không khí vừa phun xăng (hay gas gì đó) vào là phụt lửa ra đằng sau và lao đi. 2 đội làm theo 2 thiết kế khác nhau. Đội xanh chỉ dùng mỗi chiếc quạt thông gió loại to gắn vào một đầu của cái thùng phi, thế là cứ vừa quạt mạnh gió vừa phun xăng vào trong cái thùng phi là phụt lửa ra đằng sau và lao đi (đầu còn lại của cái thùng phi để thông). Đội vàng thì dùng turbo charge của ôtô cũ, hàn thêm 2 cái ống sắt để nối thông 2 đầu của turbo charge, xong rồi cũng cứ phun xăng vào là phụt lửa ra lao đi. Về sau đội vàng còn vít thêm cái phễu vào phía sau cho cái turbo charge. Họ làm rất nhanh và đơn giản, ko thấy nói gì phải bôi trơn hay khởi động cả, cứ ngồi lên là máy nổ. Có lẽ đây chỉ là một cuộc thi giải trí cho vui nên họ cũng ko yêu cầu cao, chỉ cần động cơ đẩy cho xe chậy được là được rồi.

có một ý:
các bác có biết cái rotor engine khong. tui chợt nghỉ nếu lấy cơ chế hoạt động này áp dụng ngược cho động cơ phản lực thì hiệu xuất sử dụng nhiên liệu sẽ tăng tối đa vì cơ năng sinh ra chuyển thành sức ép dòng khí có hiệu quả max

Lâu quá em mới ghế lại ạ. Bận quá các đồng chí ạ, thông cảm cho em. Dù gì thìg trước đây em cũng là dân chuyên lý với lại cũng có tinh thần dân tộc. Nghe nói sách đã về tp HCM, có ai send cho em không? send vô vovilangtu@gmail.con nhé. Chúc cho dự án thành công, nước Việt giàu mạnh.

Em xin được post nguyên lý hoạt động của động cơ phản lực mà em hiểu một cách đơn giản dễ hiểu nhất lên đây để mọi người cùng nhận xét nhé. Có chỗ nào sai chưa đúng thì mong mọi người chỉ bảo thêm.

Nguyên tắc hoạt động như trên hình. Phần đầu động cơ là phần nén, không khí được hút và nén vào có áp suất là P1, sau vách ngăn ở giữa là phần buồng đốt, ở đây nhiên liệu cháy tạo ra áp suất P2 phụt khí xả ra phía sau đẩy động cơ đi. Áp suất P1 > P2 nên khí xả chỉ phụt được ra phía sau và đẩy động cơ đi và không khí nén ở buồn nén bị đẩy vào trong buồng đốt theo một chiều. Không khí và nhiên liệu được đẩy vào buồng đốt và bị đốt cháy một cách liên tục nên duy trì được áp suất và nhiệt độ vì vậy chỉ cần buzi đánh lửa 1 lần lúc khởi động là đủ. Xăng liên tục được bơm vào bằng 1 hệ thống bơm nhiên liệu riêng (động cơ điện) chứ ko phải là trích một phần năng lượng của động cơ phản lực để bơm xăng. Đơn giản hoá đi thì đại loại như vậy, có gì mong mọi người nhận xét.
Còn vì sao mà nén không khí được đến áp suất P1 >P2 để đẩy oxi vào được buồng đốt thì cái này là dùng bộ phận tuabin và cánh máy nén quay đồng trục, cái này đang tìm hiểu, khi nào hiểu rồi thì sẽ trình bầy sau, có ai hiểu rồi thì giải thích cho mọi người cùng hiểu cái, các thông số, hệ số nén, bôi trơn, làm mát...
Đơn giản hoá chỉ có vậy thôi, ko biết có đúng ko xin mọi người chỉ bảo cho. Ai biết gì thì cứ chia sẻ cho tất cả mọi người để cùng nghiên cứu phát triển. Thấy bọn TQ nó chế tạo máy bay ầm ầm rồi mà mình mãi vẫn chưa làm nổi cái động cơ, chán quá.
Được a4cva sửa chữa / chuyển vào 18:13 ngày 07/01/2007

Nâu nắm dồi mới có thời gian chat.
Nguyên lý thì đơn giản như vậy. Nhưng động cơ phản lực dùng không khí là cỗ máy phức tạp bậc nhất mà con người nghĩ ra. Đặc biệt là động cơ của những máy bay không chiến, chúng đảm bảo chế thắng, đỉnh cao nhất của cơ khí.
Động cơ phản lực dùng không khí đầu tiên là động cơ phản lực nhiệt. Một nhà khoa học Rumani chế tạo năm 1914, đem đến Pháp biểu diễn, nhưng đến đó thì không bay được. Người Ý tiếp tục thực hiện máy bay kiểu này năm 1930, 1931 và 1936, 1939. Đây là nhưng động cơ dùng động cơ đốt trong kéo máy nén. Song song với động cơ kiểu này, những động cơ pulsse ramjet được chế tạo và đưa vào sử dụng cuối những năm 1930 và đầu thế chiến. Pulse RẠMET không có máy nén và turbine, dùng tốc độ để đẩy khí vào buồng đốt.
Những năm 1939, trên thế giới đã có nhiều kiểu động cơ turbine. Song song với các động cơ này là các turbo cho động cơ đốt trong dùng trên máy bay. Động cơ turbo là động cơ đốt trong, khí thải từ cylinhder được dùng để đẩy turbine hướng tâm, kéo một máy nén ly tâm nén khí sạch vào cylinhder. Động cơ này lai phản lực và đốt trong, khí được nén bới máy nén, vào đốt trong, rồi đẩy ra kéo turbine.
Những động cơ phản lực đầu tiên được ứng dụng nhiều là Jumo 004 và BMW 003, Đức. Chúng dùng đẩy máy bay Me-262 nổi tiếng. Tuy nhiên, chúng chỉ có tuổi thọ 20 giờ. Đây là các động cơ dùng máy nén và turbine đồng trục nhiều tầng. Kết cấu buồng đốt cũng được hình thành thời kỳ này là kết cấu lưới chắn nhiệt khí ngang.
Sau chiến tranh, lớp động cơ "turbo" dùng máy nén ly tâm được dùng nhiều, đây là các động cơ lai nói trên bỏ đốt trong đi. Tuy nhiên, chũng chỉ có áp suất đốt trên 3atm, hiệu suất rất thấp và ây lực cản lớn khi tốc độ máy bay vượt âm thanh. Ví dụ là MiG-15, MiG-17.
Lớp động cơ dùng máy nén và turbine đồng trục thích hợp với tốc độ cao, mặc dầu tuổi thọ kém. Những máy bay nhanh nhất thế giới như MiG-25 và SR-71 dùng lớp này. Động cơ ban đầu của MiG-23 có nhiều tầng nén, nâng cao tính ổn định và hiệu suất, tuy nhiên, sau này các máy bay dùng turbofan. R-15 ban đầu được dùng cho MiG-25. Động cơ rất nóng, được cách nhiệt với khung máy bay bằng một cái phíc bạc. Cửa hút gió, cửa xả điều khiển máy tính. Kết cấu máy bay MiG-25 chiếm vị trí số một không chiến thời gian dài nhất, hơn 30 năm từ lúc nó ra đời năm 1964 đến hết thế kỷ 20. Các đại diện lớn như MiG-31 (Liên Xô, Nga), F-15 (Mỹ). Động cơ R-15 của MiG-25 ban đầu là phóng to của Tr-3, kiểu động cơ Liên Xô thử nghiệm trong thế chiến, lớp động cơ một trục, khí dọc trục, áp suất đốt thấp (trên 4atm). Khi bay hết tốc độ, tuổi thọ động cơ chỉ vài giờ.
Các động cơ nói trên là động cơ phản lực một luồng khí, toàn bộ khí hút vào được đốt nóng, hay gọi là turbojet. Ở turbofan, thêm một luồng khí nữa không đi qua buồng đốt, tăng hiệu suất đẩy, đây là động cơ phản lực phân luồng khí.
Đỉnh cao của turbojet là động cơ R-11 của MiG-21 và các biến thể. Chúng gồm hai trục phát động ***g nhau. Trục ngoài có tốc độ quay cao hơn, gắn máy nén và turbine cao áp. Trục trong gắn máy nén và turbine thấp áp. Giữa hai trục và trong trục trong còn một luồng khí nữa để làm mát. Hai trục truyền động cơ nhau bởi bánh răng mặt trời phía sau. Áp suất đốt 8,6atm. Tuy có hai luồng khí nhưng chỉ những động cơ có tỷ lệ luồng không đốt lớn hơn 0,5 luồng đốt mới được coi là turbofan. R-11 là động cơ nhẹ và rất khoẻ, tạo tính năng cơ động cực trội của MiG-21. Tuy nhiên, MiG-21 là máy bay trung gian hai thời bắn mắt thường và bắn điện tử. Động cơ của nó cũng vậy, các máy bay sau đó không ưa turbojet nữa, mà dùng Fan, nặng hơn nhưng tiết kiệm dầu.
R-11 cũng khẳng định loại kết cấu buồng đốt nhẹ cho máy bay chiến đấu, là buồng đốt trụ, lưới chắn nhiệt dấn khí xiên dọc.
Một đỉnh cao nữa của turbojet là động cơ của A-12 (F-12, SR-71, M-12). Động cơ sử dụng nhiên liệu đặc biệt JP7, rất khó cháy. Đánh lửa bằng hoá học. Khi bay nhanh, một luồng khí không qua turbine và buồng đốt chính, đến phía sau động cơ được đốt ở buồng đốt đít. Khi bay chậm nó là turbojet còn khi nhanh là ramjet. Đây là máy bay nhanh nhất từ trước đến giờ. Tuy nhiên, dự án không bao giờ thành công, các bay bay kiểu này sau đó làm trinh sát (SR-71) hoặc nghiên cứu. (chiếc đầu thiên thực hiện trinh sát bắc Việt 29-7-1967 là F-12). Thất bại của dòng maý bay này vì giá viễn tưởng của chúng: làm từ 98% titan.
Động cơ turbofan điển hình ngày nay có ba trục và một vài trục phụ. Một kết cấu như R-11 trên làm lõi, trước kết cấu này là Fan chạy bằng trục thứ 3. Fan sinh ra phần lớn lực đẩy động cơ còn kết cấu hai truc ***g nhau biến nhiệt năng thành cơ năng cho hệ trục. Các trục phụ chạy bơm dầu, phát điện, bơm thuỷ lực.....Áp suất đốt đến trên 20atm và đến 30 atm. Nhiệt độ đốt trước turbine rất cao (1500 độ C đến trên 1600), nhiệt độ này phải được giảm xuống trước khi khí đập vào cánh turbine, tuye cuối buồng đót thực hiện điều này. Truy nhiên, trong lúc khởi động hay một số tình huống, áp suất giảm không đủ để giảm nhiệt. Các động cơ turbofan cần hệ thống điều nhiệt và khởi động xung điều khiển máy tính mới tránh chảy lỏng turbine.
Vấn đề phát sinh từ R-11 là tốc độ cao, gây những khó khăn về kết cấu bánh turbine và máy nén. Lực ly tâm của chính khối lượng của chúng xé vỡ chúng. Chính điều này đẩy giá động cơ lên rất cao, do dùng nhiều vậy liệu quý rất đắt và khó gia công. Vấn đề nữa là các ổ đỡ. Chính từ R-11 xuất hiện vòng bi làm mát dầu: dầu vừa bối trơn vừa tải nhiệt ổ đỡ tốc độ cao, vài trăm vòng/giây. Ngày nay, các ổ đỡ thích gốm silicon nitric.
Các động cơ tốc độ cao dùng nhiều kiểu dầu bôi trơn kỳ quái, như động cơ Concord bôi trơn bằng Oleum (hỗm hợp axít đặc và s2o3). Sau này, người ta dùng nhiều dầu silicon.
Cùng với việc phát triển phương thức chiến đấu, MiG-31 là hậu duệ MiG-25 sử dụng Turbofan D30-F6 thay cho turbojet, tuy điều này giảm tốc độ tối đa còn M2,8.
Hậu duệ của động cơ MiG-21 là động cơ dùng cho máy bay Su-25. Nó khác tất cả các turbofan khác ở chỗ, dòng không đốt áp thấp đi bên trong dòng đốt áp cao, ở lõi hệ trục ***g nhau. Dòng khí này ban đầu là dòng khí làm mát của R-11, sau tăng tỷ lệ lên đến turbofan, thậm chí là turbofan có tỷ lệ phân luồng khá lớn. Kết cấu này rất nhỏ nhẹ, ít phát xạ hồng ngoại đến mức Stinger không bắn được. Nó biến đổi giữa hai chế độ fan và jet rất nhanh. Kích thước nhỏ của nó thuận lợi cho bố trí giáp trên máy bay chống tăng. Đây có thể coi là loại turbofan độc đáo bậc nhất.
Mục tiêu của các động cơ ngày nay là lực đẩy lớn, do máy bay chiến đấu ngày nay mang nhiều khí tài lớn. Chúng phải thích hợp với nhiều tốc độ khác nhau, độ cao khác nhau. Chúng cần tiết kiệm dầu (để bay lâu, chứ không để đỡ tốn). Chúng lại cần nhẹ và bền nữa mới chuối.. Chúng rất cần rẻ và dùng ít nguyên liệu quý (thứ trong chiến tranh rất khó kiếm). Nói chung là cực chuối.

Bạn có thể giải thích rõ hơn về áp suất đốt 3atm, 4 atm, 8,6 atm, 20-30 atm được không vậy? Nó là áp suất gì mà bé vậy so với lực đẩy hàng tấn của động cơ? Và có phải là áp suất P1 > P2 như trên hình tôi vẽ ko?

lâu lắm rồi mới thấy bác tuat_huyphuc post bài, lần này hy vọng các pác đoàn kết cùng nghiên cứu vì một nền công nghiệp tên lửa non trẻ của việt nam (nói thật nhá là em vẫn còn hãi mí lần trước các pác chém giết nhau kinh quá )

Đúng rồi, mỗi người biết một ít, ai biết gì đều post lên đây để chia sẻ với nhau thì tất cả chúng ta sẽ biết rất nhiều, khi đó chúng ta sẽ làm được rất nhiều việc, đấy là chưa kể mỗi người từ những cái mới học hỏi được thêm này còn có thể phát sinh ra thêm nhiều ý tưởng, hướng đi mới để phát triển sảm phẩm của mình. Nói chung là chỉ có lợi thôi chứ ko đi đâu mà thiệt. Mọi người hãy đoàn kết lại để tiến nhanh hơn, để VN đuổi kịp khoa học kỹ thuật của thế giới.
Ở VN ít tài liệu quá, ra mấy hàng sách photo ở ĐHBKHN hỏi sách về động cơ phản lực và máy nén khí chả hàng nào có cả. VN mà có nhiều tài liệu như nước ngoài thì dân amater VN cũng làm được khối việc chẳng kém bọn nước nào. Ko hiểu mấy ông giáo sư tiến sĩ và các viện nghiên cứu khoa học của VN để làm gì, ko làm được gì thì cũng phải mang sách chúng nó về mà dịch ra cho thế hệ sau đọc với chứ, đúng là ăn hại. Hơi quá lời
Mấy ông giảng viên ở VN chỉ được cái doạ học viên là giỏi, đơn giản thì làm thành phức tạp, bọn tây nó làm được cái gì thì cứ cho là to lớn lắm, khủng khiếp lắm làm cho sinh viên sợ chả dám tìm hiểu nghiên cứu thêm. Đúng là phản giáo dục, làm thui chột hết tài năng VN.
Chết cha, lạc đề mất rồi, để trở về quỹ đạo sau đây em xin được trình bầy những gì em hiểu về cơ cấu tuabin và cánh nén đồng trục để nén không khí vào buồng đốt.
Được a4cva sửa chữa / chuyển vào 19:44 ngày 08/01/2007

Vấn đề tiếp theo ở phần trên là làm sao tạo ra được áp suất P1 lớn hơn áp suất trong buồng đốt P2 để đẩy không khí vào buồng đốt. Ở đây dùng 2 cánh quạt quay đồng trục với nhau như trong hình. Một cánh sau buồng đốt và một cánh trong buồng nén. Cánh trong buồng đốt gọi là tuabin, cánh trong buồng nén gọi là cánh nén. Khi buồng đốt cháy sẽ đẩy khí thải phụt ra phía sau và đẩy quay cánh tuabin. Cánh tuabin quay sẽ làm quay theo cánh nén và hút không khí nén vào buồng nén. Khi đó không khí được nén tới áp suất P1 rất lớn và đẩy không khí sạch vào trong buồng đốt duy trì sự cháy và lực đẩy của động cơ.
Vấn đề ở đây là làm sao mà từ áp suất P2 thấp hơn có thể tạo ra được áp suất P1 lớn hơn? Có lẽ là do tỉ lệ cấu tạo của tuabin và cánh quạt nén với nhau, bạn nào hiểu rõ hơn thì giải thích cho mọi người cùng hiểu hơn cái.
Vấn đề thứ 2 là khi có P1 lớn hơn P2 rồi thì điều chỉnh lượng khí phun vào buồng đốt bao nhiêu thì hợp lý? thông qua diện tích tiết diện thông giữa buồng đốt và buồng nén. Nếu phun ít khí vào buồng đốt quá thì ko duy trì được sự cháy và động cơ sẽ chậm dần rồi tắt. Phun nhiều quá thì làm sao? Hai vấn đề này em đang thắc mắc tìm hiểu, xin mọi người góp ý.
Để cho dễ hiểu và dễ chế tạo, chúng ta nên đơn giản hoá tối đa mọi vấn đề đi để chế tạo một động cơ đơn giản nhất có thể chạy được rồi sau này cải tiến sau. Liệu chúng ta có thể chế tạo được động cơ turbo jet mini đơn giản và rẻ nhất có thể mà tuabin, cánh nén... chỉ là các loại vật liệu đơn giản trong nước được ko? Khi đó chỉ cần có lực đẩy và nhiệt độ vừa phải để ko làm hỏng tuabin và các chi tiết khác mà vẫn dùng được để nghiên cứu và chạy máy bay RC. Nếu được vậy thì rất nhiều người có thể làm được và sẽ rất rẻ. Nghe nói từng có người chế tạo động cơ với cánh nén bằng gỗ. Một động cơ tương tự động cơ KJ-66 có lực đẩy nhỏ hơn, khoảng chỉ 1, 2 hoạc 3 kg làm từ vật liệu rẻ, dễ kiếm trong nước có lẽ là chúng ta làm được. Để em thiết kế một cái đơn giản nhất rồi đưa lên cho mọi người cùng nhận xét xem có bay được ko nhé.
Được a4cva sửa chữa / chuyển vào 21:36 ngày 08/01/2007