Pumpáž

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Skočit na navigaci Skočit na vyhledávání
Animace axiálního kompresoru

Pumpáž je odborný termín pro nenormální režim práce dynamického kompresoru, dmychadla nebo větráku, způsobený odtržením vzduchových proudnic od lopatek. Jako velký problém se vyskytuje zejména u axiálních kompresorů leteckých proudových motorů. Vyznačuje se tlakovými rázy a extrémním nárůstem teploty vzduchu v kompresoru, kteréžto mohou v krátké chvíli způsobit totální havárii motoru.

Pumpáž jakožto cyklický děj[editovat | editovat zdroj]

Dojde-li k stržení vzduchového proudu, děje se tak skokem a postižený stupeň ihned přestává vyvíjet tlak. Vzduch již nepostupuje směrem k výstupu kompresoru a jen se protáčí a mele se mezi statorem a rotorem. Při takovém turbulentním proudění se vzduch intenzivně zahřívá a jeho teplota rapidně roste. Tlak může také zpětně expandovat a způsobit tak stržení i předních stupňů kompresoru. Po chvilce tlak na výstupu klesne, proudnice skokem přilehnou k lopatkám a stupeň opět vytváří tlak, který opět vzroste nad únosnou míru a cyklus se opakuje.

Škodlivé důsledky pumpáže[editovat | editovat zdroj]

Suchoj T-50 PAK FA postižený pumpáží na MAKS 2011.

Bistabilní tlakový cyklus způsobuje silné mechanické rázy, z kompresoru dopředu prošlehuje plamen, motor kouří a z výstupu šlehá dlouhý plazivý plamen. Trvá jen několik sekund, než teplota lopatek kompresoru přesáhne hodnotu, při které materiál ztrácí tuhost i pevnost. Lopatky rotoru se trhají a radiálně odletují skrz plášť motoru. Porucha vyvážení rotoru způsobí destrukci motoru.

Běžný jev, konstrukční opatření[editovat | editovat zdroj]

K odtržení vzduchových proudnic dochází buď z důvodu přílišného zatížení konkrétního stupně kompresoru pracujícího do přílišného přetlaku na výstupu, nebo z důvodu příliš nízkého tlaku na vstupu, kdy se tomu stupni vzduchu nedostává. K takovým stavům dochází u axiálního kompresoru často, např. při akceleraci a deceleraci. Musí se s tím vypořádat automatická regulace motoru, spočívající v odpouštění tlaku na patřičných místech kompresoru odpouštěcími ventily nebo pásy, v natáčení lopatek statoru a v regulaci dodávky paliva do motoru. Tak se daří zabrzdit pumpáž v jejím počátku zvaném rotační stržení. Na pumpáž jsou méně citlivé novější konstrukce proudových motorů např. vícerotorové.

Pumpáž v důsledku letového režimu[editovat | editovat zdroj]

U proudových motorů stíhacích letounů může dojít k pumpáži také z důvodu neadekvátního tlaku v sacím potrubí, způsobeném abnormálním letovým režimem. Při vysoké dopředné rychlosti se výrazně projevuje stlačení vzduchu náporem již v sacím potrubí, což se omezuje přívěrou ve tvaru kužele, nebo šikmé desky před hrdlem sání. Vzduchu se ale nedostává při bočním skluzu, což je obrat z hlediska možného vzniku pumpáže rizikový. K omezení tohoto jevu jsou do bočních stěn sacích kanálů umístěna plandající dvířka, kudy si motor v nouzi může přisát vzduch. Při přetažení proudového letounu lze též očekávat přetažení kompresoru v důsledku velkého úhlu náběhu. Pumpáž může vyvolat i nasátí proudu horkých plynů z odpálené rakety nebo prudký poryv vzduchu.

Pumpáž v důsledku havárie[editovat | editovat zdroj]

K odtržení proudu může dojít také z důvodu mechanického poškození lopatek kompresoru v důsledku nasátí ptáka, ledu, nepořádku ze vzletové plochy. Pokroucené lopatky kompresoru pak nemají správný profil a automatická regulace již nemusí být schopna toto vykompenzovat. I v těchto případech může redukce výkonu pomoci zabránit úplné ztrátě výkonu motoru. Havárie letu 751 společnosti Scandinavian Airlines (12/1991), která se jen náhodou obešla bez lidských ztrát, je učebnicovým příkladem vzniku pumpáže v důsledku odpadnutí ledu z křídel do motorů na ocasu letadla. Zde se navíc uplatnila nedomyšlená automatická regulace motoru, která pilotům nedovolila ve vzletovém režimu redukovat výkon postiženého motoru.

Reakce pilota na pumpáž[editovat | editovat zdroj]

Jestliže dojde k pumpáži, je zřejmé, že automatika tomu již nemohla zabránit. Pilot musí okamžitě významně snížit, nebo i přerušit dodávku paliva do motoru. Jestliže byl na vině manévr a je dostatek výšky, je možné následně motor znovu spustit.

Pumpáž a průmyslová dmychadla[editovat | editovat zdroj]

K pumpáži dochází i u větráku pracujícího v nevýpočtovém režimu. Projevy nejsou tak dramatické, ale jde o hluk, energetickou účinnost a mechanickou životnost zařízení.

Externí odkazy[editovat | editovat zdroj]