כונס אוויר – הבדלי גרסאות

נוספו 2,065 בתים ,  לפני 3 שנים
מ
עם זאת זה לא קובע את כמות האוויר השימושית למנוע שכן ישנם גורמים נוספים היוצרים אוויר מערבולתי, לא שימושי למנוע ומקטינים את היעילות של הכונס. היעילות נקבעת על ידי יחס יעילות ההמרה <math>\eta_i={\frac {P_2}{P_0}}</math> כאשר P<sub>2</sub> זה הלחץ השימושי בכניסה למנוע עצמו. היחס הזה המכונה Pressure Recovery קובע את יעילות הכונס במהירויות על קוליות.
 
התרשים הבא מציג את יעילות ההמרה של ארבעת סוגי הכונסים יחסית למספר המאך של האוויר החיצוני:[[קובץ:Pressure-Recovery Heb.png|טקסט=|500x500px|תרשים המציג את יעילות החלפת הלחץ של סוגים שונים של כונסים לפי כמות גלי ההלם שהם מתוכננים לייצר|מרכז|לא ממוסגר]]כפי שניתן לראות ככל שמתכננים כונסים לכמות גלי הלם גדולה יותר, יעילות ההמרה של הלחץ תהיה גבוהה יותר. כמו כן ניתן לראות שבכל מצב פרט לכונס המתוכנן לכל הלם בודד גל ההלם הראשוני חייב לפגוע בדיוק בשפה החיצונית של הכונס שכן זה מוריד את יעילות הכונס. חשוב לציין שכמות גלי ההלם ומיקומם צפוייה להשתנות עם עליית המהירות, לדוגמה במהירות של מאך 1 בכל סוגי הכונסים יהיה גל הלם בודד. בגלל השינוי הזה יעילות ההמרה תשתנה עם שינוי המהירות ולכן רוב המטוסים הצפויים לטוס במהירות על-קולית כוללים כונסים עם אמצעים שונים לשינוי הגיאומטריה הפנימית של הכונס ועל ידי זה לשלוט בצורה יעילה על גל ההלם הניצב.
 
==== אמצעים לשינוי גאומטריה של הכונס ====
בגלל השינוי במיקום גלי ההלם יעילות ההמרה תשתנה עם שינוי המהירות ולכן רוב המטוסים הצפויים לטוס במהירות על-קולית כוללים כונסים עם אמצעים שונים לשינוי הגיאומטריה הפנימית של הכונס ועל ידי זה לשלוט בצורה יעילה על גל ההלם הניצב.
 
*'''רמפה חיצונית''' - אופיינית למשטח מישורי העולה-יורד או המתנפח ועל ידי זה שולט על שטח הפנים המעשי של פתח הכונס. למעשה, רמפה חיצונית שולטת על גל ההלם הראשון הנוצר מהשינוי הראשוני של זרימת האוויר. דוגמה לרמפה עולה-יורדת: [[F-15 איגל]], דוגמה לרמפה מתנפחת: [[מקדונל דאגלס F-4 פנטום]].
* '''חרוט כונס''' - לעיתים בצורת חרוט מלא או חצי חרוט החרוט מתקדם או נסוג עם שינוי המהירות, בתלות בעקרון הפעולה שנבחר בעת תכנון הכונס. החרוט משנה את מיקום כלל גלי ההלם בתוך הכונס שכן החרוט נמצא לא רק בכניסה לכונס, אלא חודר למרחק מסויים בתוכו. דוגמה למטוס עם חרוט מתקדם ככל שמאיצים: [[קונבאיר B-58 הסלר|B-58 האסלר]], דוגמה למטוס עם חרוט נסוג ככל שמאיצים: [[לוקהיד SR-71|SR-71]].
 
אמצעים נוספים לשליטה על מיקום הגלים הם דלתות מעקף ונתיבי מעקף פנימיים המתופעלים בצורה אוטומטית או ידנית. אלה מנתבים חלק מהאוויר בקרבת הכניסה למנוע ועל ידי כך מקטינים את הלחץ בפנים של המנוע, ועל ידי כך משנים את מיקום הגלים.
<br />
 
==== סוגי כונסים ללא גאומטריה משתנה ====
==== Start/Unstart ====
<br />
כאמור במהלך טיסה במהירויות על קוליות על גלי ההלם להיות במיקום מדוייק בתוך הכונס. בכונסים בעלי גיאומטריה משתנה ישנו מצב של תקלה כאשר אחד מהאמצעים לשליטה במיקום גלי ההלם לא נמצא במקום מתאים ישנה סכנה לקריסת הגלים. במצב זה הנקרא Unstart גלי ההלם קורסים ונדחפים אל מחוץ לכונס, מה שגורם לירידה דרסטית ביעילות ההמרה, אבל גם לעלייה דרסטית בגרר מה שגורם לתגובה חריפה ופתאומית, במיוחד במטוסים בהם בתי המנוע נמצאים הרחק ממרכז גוף המטוס.[[קובץ:Inlet shock waves at Mach 2.jpg|ממוזער|טקסט=|מרכז|350x350 פיקסלים|תמונות המחשה לשני המצבים של מיקום גלי ההלם בכונס על קולי. התמונה הימנית מציגה כונס במצב תקין כאשר כל גלי ההלם נמצאים במיקום מתאים. במצב זה הכונס נחשב ל-Started
==== Start/Unstart ====
 
[[קובץ:Inlet shock waves at Mach 2.jpg|ממוזער]]
התמונה השמאלית מציגה מצב לא תקין, בו מיקום הגלים בכונס קורסים ונדחפים אל מחוץ לכונס. במצב זה הכונס נחשב ל- Unstarted.]]<br />
==== סוגי כונסים ללא גאומטריה משתנה ====
מספר מטוסים כוללים כונסים ללא אמצעים לשינוי הגיאומטריה של הכונס, אבל אלה לרוב כוללים תעלות ארוכות המובילות למנוע וכלולות לרוב במטוסי קרב. התעלות הללו מכונות תעלות S, בגלל העיקול האופייני לכונסים אלה.<br />
===רכיבים===