Co to jest dysk wentylatora?

Tarcza wentylatora jest częścią turbowentylatorowego silnika odrzutowego, która zabezpiecza zespół wentylatora obejściowego i łączy go ze sprężarką niskiego ciśnienia i turbiną za pośrednictwem wału niskiego ciśnienia. Tarcza wentylatora jest jedną z krytycznych części każdego silnika turbowentylatorowego i pełni kilka istotnych funkcji. Najważniejszym z nich jest zabezpieczenie łopatek wentylatora pierwotnego lub obejściowego. Tarcza służy również do połączenia wentylatora obejściowego z wałem niskiego ciśnienia, który z kolei jest połączony z resztą niskociśnieniowych elementów silnika. Wszystkie elementy wentylatora peryferyjnego, takie jak stożek nosowy lub tarcza, są również wspierane przez dysk wentylatora.

Nowoczesne turbowentylatorowe silniki odrzutowe składają się z dwóch podstawowych sekcji: niskiego i wysokiego ciśnienia. Oba składają się z komponentów sprężarki i turbiny. Sekcja niskiego ciśnienia ma jedną dodatkową część, która jest prawdopodobnie najważniejszą częścią wszystkich. Jest to wentylator obejściowy, który jest dużym, wielołopatkowym wentylatorem, tak wyraźnie widocznym, gdy patrzy się na silnik odrzutowy na wprost. Ten wentylator jest jedną z najważniejszych części silnika i głównym czynnikiem wpływającym na jego siłę ciągu.

Choć ten wentylator może być duży i imponujący, jego najważniejszy pojedynczy element jest dość mały i rzadko, jeśli w ogóle, widywany. Jest to dość skromnie wyglądająca piasta pośrodku zespołu łopatek wentylatora. Ta część wentylatora obejściowego, znana jako tarcza wentylatora, spełnia kilka istotnych funkcji w ogólnej pracy silnika.

Pierwszym z nich jest krytyczne zadanie podtrzymywania ogromnych łopatek wentylatora. Łopatki te są poddawane intensywnym naprężeniom mechanicznym podczas pracy; jako najbardziej odsłonięta część silnika, są one często narażone na uderzenia ciał obcych. Te nieprzewidziane naprężenia mogą być spowodowane połknięciem luźnych przedmiotów na pasie startowym, lodem, a nawet uderzeniami ptaków. Tarcza musi podpierać łopatki wentylatora w taki sposób, aby pochłaniały te uderzenia bez zrywania i niszczenia silnika.

Drugą ważną funkcją tarczy wentylatora jest przenoszenie obrotów z wentylatora na sprężarkę niskiego ciśnienia i turbinę. Ułatwia to wał, który przechodzi od tarczy wentylatora do tylnej części rdzenia silnika. Sprężarka niskiego ciśnienia jest zamontowana na tym wale tuż za wentylatorem, a turbina niskiego ciśnienia z tyłu silnika.

Na dysku zamontowanych jest kilka innych elementów peryferyjnych, w tym spinner lub stożek nosowy. Jest to stożkowy element centralny wentylatora, który zapewnia aerodynamiczny przepływ powietrza do wentylatora. Wszystkie te zależne elementy oznaczają, że awaria tarczy wentylatora stanowi jeden z najpoważniejszych problemów z silnikiem, jakie mogą napotkać piloci. Z tego powodu większość tarcz wentylatorów jest wykonana z jednoczęściowych odkuwek ze stopu tytanu, specjalnie wyprofilowanych, aby skutecznie rozkładać obciążenia i naprężenia.