28Мар

Двигатель состоит: Как это работает. Ракетный двигатель

Содержание

Как это работает. Ракетный двигатель

Фото: Объединенная двигателестроительная корпорация

Полеты в космос, одно из самых вдохновляющих достижений человечества, невозможны без ракетного двигателя. С одной стороны, принцип его работы максимально прост, а с другой – всего несколько стран могут похвастаться ракетными двигателями собственного производства.

С момента старта Гагарина и по сей день все российские космонавты поднимаются с поверхности Земли двигателями РД-107/108. Серийное производство этих исключительно надежных двигателей продолжается на самарском предприятии Ростеха «ОДК-Кузнецов». Рассказываем о том, как устроен и работает космический двигатель-долгожитель РД-107/108.
 

Космически просто

И правда, объяснить принцип действия реактивных двигателей, к которым относятся и ракетные двигатели, можно даже ребенку. Для этого достаточно отпустить надутый воздушный шарик, который под влиянием выталкиваемого воздуха полетит в противоположном направлении. Движение и шарика, и ракеты происходит согласно третьему закону Ньютона: действию всегда есть равное и противоположное противодействие. Действие из ничего не возникает. Чтобы обеспечить действие, требуется энергия. В шарике это потенциальная энергия сжатого, в меру возможностей ваших легких, воздуха. Отличие ракеты заключается в том, что для выхода за пределы атмосферы требуется выбрасывать большие массы вещества с очень большой скоростью, что требует подвода огромного количества энергии. Это и делает ракетный двигатель.

Фото: Космический центр «Восточный» / Роскосмос

Самым распространенным типом двигателей для космических программ сегодня являются жидкостные ракетные двигатели (ЖРД), в которых в качестве топлива используются жидкие горючее и окислитель. К этому типу относится и российский РД-107/108.

Жидкостные двигатели – на сегодняшний момент самые мощные и универсальные ракетные двигатели, с помощью которых совершается большинство полетов в космос. Они отличаются высоким удельным импульсом, то есть при меньшей массе израсходованного топлива создают большую тягу. Кроме того, ЖРД позволяют активно управлять уровнем тяги и могут использоваться много раз. При этом по сравнению с другими видами ракетных двигателей, например твердотопливными, они значительно сложнее и дороже, поэтому основная их сфера применения – космонавтика и обеспечение выведения орбитальных и межпланетных аппаратов.

 

Как работает жидкостный ракетный двигатель 

Чтобы получить полезное действие, достаточное для прорыва в космос, нужно получить большое количество энергии − эффективно сжечь большое количество топлива. Как известно, любой процесс горения представляет собой химическую реакцию окисления. И если на Земле для других видов тепловых двигателей в качестве окислителя можно использовать атмосферный кислород, то для ракетного двигателя, и тем более в космосе, окислитель и горючее надо иметь непосредственно на ракете, и лучше всего в максимально плотном и удобном для подачи жидком виде. В РД-107/108 в качестве окислителя используется жидкий кислород, а в качестве горючего – керосин.

Фото: Объединенная двигателестроительная корпорация

В камере сгорания подаваемые специальными насосами в нужном количестве и с необходимым давлением окислитель и горючее смешиваются и сгорают. Горячие (с температурой в несколько тысяч градусов) продукты сгорания в конструкции особого профиля – сверхзвуковом сопле Лаваля – разгоняются до многократно сверхзвуковых скоростей и уходят в пространство. Если умножить сумму секундных расходов масс горючего и окислителя на скорость выхода продуктов сгорания из сопла, можно в первом приближении получить силу тяги двигателя. Так, в общих чертах, можно описать схему работы жидкостного ракетного двигателя. 


Устройство РД-107/108

Двигатель РД-107/108 состоит из четырех камер сгорания, турбонасосного агрегата, газогенератора, испарителя азота для наддува баков ракеты и комплекта агрегатов автоматики. Для управления полетом ракеты на двигателях имеются рулевые камеры: два на РД-107 и четыре на РД-108.


Несоизмеримые с возможностями существующих металлов температуры горения и продуктов сгорания, большое количество выделяемого тепла требуют охлаждения стенок камеры сгорания и сопла. В РД-107/108 эта инженерная задача решается двухстеночной конструкцией камеры сгорания и сопла и организацией охлаждения стенки со стороны горячего тракта подачей горючего (керосина) в камеру сгорания через межстеночные пространства.

Вторая особенность РД-107/108 − открытая схема сброса генераторного газа. Окислитель и горючее хранятся в отдельных баках и подаются в систему с помощью турбонасосного агрегата (ТНА). Для привода насосов горючего и окислителя используется турбина, в качестве рабочего тела для которой используется парогаз – продукт каталитического разложения пероксида водорода. Выхлопы турбины выбрасываются за срез сопла. 


Рекордсмен космоса

Разработка двигателей РД-107 и РД-108 проходила в 1954–1957 годах под руководством выдающегося конструктора Валентина Глушко. Двигатели предназначались для первой в мире межконтинентальной баллистической ракеты Р-7, модификация которой в 1957 году доставила в космос первый искусственный спутник Земли. В 1961 году двигатели обеспечили первый полет человека в космос. На протяжении более 60 лет российские ракеты «Союз» поднимаются в небо с помощью двигателей РД-107/108 и их модификаций. Серийное производство двигателей налажено на самарском заводе «ОДК-Кузнецов», входящем в Объединенную двигателестроительную корпорацию Ростеха.


Программа РД-107/108 продолжает развиваться, создаются новые модификации – всего разработано 18 вариантов для различных программ. Сегодня модификациями двигательных установок РД-107А/РД-108А оснащаются I и II ступени всех ракет-носителей среднего класса типа «Союз». Все пилотируемые и до 80% грузовых космических кораблей в России взлетают благодаря этим двигателям.

РД-107/108 уже поставил свой космический рекорд по долголетию. Конечно, когда-нибудь и его время пройдет, но сегодня запас для совершенствования двигателя еще не исчерпан.

Как устроен двигатель внутреннего сгорания

Для решения проблем, связанных с работой авто, необходимо знать, как устроен двигатель внутреннего сгорания. Автолюбителю нужно понимать, как преобразуется энергия в движение, из каких узлов и агрегатов состоит мотор. Знания помогут в экстренных ситуациях устранить поломку авто.

Устройство двигателя внутреннего сгорания

Движок состоит из цилиндров, поршней, сжимающих впрыскиваемую смесь, которая вместе с искрой входит в процесс сгорания, заставляя поршни подниматься и опускаться, производя движение вверх и вниз.

Самый распространенный — поршневой движок на 4 такта. То есть за 4 хода поршня тепло от сгоревшего топлива преобразуется в механическое движение.

Устройство двигателя внутреннего сгорания

Принцип работы ДВС

Современные системы впрыска — непрямые. Горючее подается в двигательный отсек из топливного бака с помощью специального насоса. Там оно распределяется по цилиндрам. Топливо может подаваться в отверстие с помощью форсунки или во впускной коллектор, смешивается с воздухом и попадает в камеру сгорания.

Рабочий процесс состоит из четырех этапов:

  • всасывание горючей смеси;
  • сжатие;
  • расширение;
  • выхлоп.

Процесс начинается с впрыска однородной смеси, которая поступает либо в карбюратор, либо в корпус дроссельной заслонки, затем поджигается электрической системой зажигания.

Внутри смесь воспламеняется, а выделяемое тепло вызывает повышение давления сжатых газов и движение поршня.

Всасывание:

  • всасывающий клапан открывается:
  • смесь всасывается поршнем.

Сжатие:

  • поршень поднимается;
  • сжимается горючая смесь.

Расширение:

  • искра поджигает топливо;
  • горение увеличивает давление и приводит к появлению энергии, которая толкает поршень, передавая усилие к коленвалу.

Выхлоп:

  • выхлопной клапан открывается;
  • поршень, поднявшись, выпускает сгоревшие газы, начиная цикл заново.
Рабочий процесс в четырехтактном двигателе

Все операции (всасывание, сжатие, расширение и выхлоп) называются четырехтактным циклом. Каждое время работы двигателя соответствует полуобороту. Четыре полуоборота эквивалентны двум оборотам коленчатого вала.

Системы двигателя

Моторы имеют нескольких систем, выполняющих свои функции.

ГРМ газораспределительный механизм

Состоит из распредвала, толкателей, коромысла, клапанов, привода, штанги и распределительного вала. Необходим для подачи воздуха или смеси, а также выпуска газов.

Газораспределительный механизм

Система смазки

Подает масло для снижения изнашивания деталей и уменьшения трения.

Включает в себя:

  • масляный насос;
  • фильтр;
  • поддон картера двигателя с маслозаборником;
  • радиатор;
  • каналы и магистрали.
Устройство системы смазки двигателя

Система подачи топлива

Доставляет топливо из бака к рейке. Состав:

  • штуцер контроля давления;
  • рампа с топливными форсунками;
  • топливопроводы;
  • электробензонасос;
  • регулятор давления топлива.
Строение топливной системы автомобиля

Охлаждающая система

При работе мотора его детали нагреваются. Для поддержания температурного режима служит система охлаждения. Она выполняет и ряд других функций, например, нагрев воздуха в системе вентиляции.

Состоит из следующих узлов:

  • датчик температуры;
  • соединительные патрубки;
  • блок цилиндров;
  • рубашки охлаждения;
  • радиатор;
  • вентилятор;
  • расширительный бачок;
  • термостат;
  • помпа.
Система охлаждения двигателя

В ДВС используется жидкостное (водяное) и воздушное охлаждение.

Выхлопная система

Предназначена для охлаждения цилиндров, выпуска из них газов, снижения токсичности и шума. Состоит из глушителя, каталитического конвертера и выпускного коллектора.

Выхлопная система автомобиля

Для продления срока службы мотора и во избежание непредвиденных поломок необходимо проводить профилактическое техническое обслуживание различных узлов движка с интервалами, указанными производителем в руководстве пользователя.

КВД и ТНД | НИТУ «МИСиС»

О разработке в России авиационных деталей из алюминида титана

Снизить общую массу летательного аппарата, одновременно сохранив или улучшив его эксплуатационные характеристики, — один из способов усовершенствовать любой современный пассажирский самолет. Это позволило бы, например, уменьшить расход топлива в полете или разместить в самолете дополнительное оборудование. Облегчить конструкцию летательного аппарата можно, в частности, за счет использования новых материалов, поиск которых для нужд авиастроения ведется практически непрерывно. Например, применение деталей из алюминида титана в авиационных турбореактивных двигателях позволяет существенно снизить массу силовой установки. Над разработкой таких деталей ученые из НИТУ «МИСиС», в партнерстве с которым написан этот материал, активно работают с 2010 года в рамках федеральной целевой программы.

О чем речь?

Развитие современной гражданской пассажирской авиации в значительной степени определяется экономическими факторами: самолеты должны быть недорогими, перевозить много пассажиров, расходовать мало топлива и иметь невысокую стоимость обслуживания. Так, добиться уменьшения расхода топлива позволяют турбовентиляторные двухконтурные двигатели, которые сегодня устанавливаются почти на все гражданские реактивные пассажирские и грузовые самолеты. Конечно, гражданские турбовентиляторные двигатели не могут обеспечивать быстрый набор скорости и выход, например, на сверхзвуковую скорость полета, но зато они расходуют меньше топлива и издают меньше шума, чем реактивные двигатели боевых самолетов. Фактически отцом современных двухконтурных авиационных двигателей в апреле 1941 года стал советский конструктор Архип Люлька, запатентовавший новый вид силовой установки.

Турбореактивный двухконтурный двигатель с вентилятором большого диаметра (турбовентиляторный двигатель) состоит из двух частей. Одна из них — внутренний контур. В его состав входят зона компрессоров, камера сгорания, одна или несколько турбин и сопло. В полете воздух затягивается и немного сжимается вентилятором — самым большим и самым первым винтом по ходу полета. Затем часть этого воздуха поступает в компрессор и сжимается еще сильнее, после чего попадает в камеру сгорания, где смешивается с топливом. После сгорания горючего раскаленные газы вырываются из камеры сгорания и вращают турбину. Последняя представляет собой жаропрочный воздушный винт, жестко посаженный на вал. Этим валом турбина напрямую или через редуктор связана с компрессорами и вентилятором на входе двигателя. После турбины газовый поток попадает в сопло и истекает из него, формируя часть тяги двигателя.

Вторая часть двигателя — внешний контур — зачастую представляет собой направляющий аппарат, воздуховод и, в некоторых случаях, собственное кольцевое сопло. Во время полета часть немного сжатого вентилятором воздуха, не попавшая во внутренний контур, попадает в направляющий аппарат, где тормозится. Из-за торможения давление в воздушном потоке повышается. Затем сжатый воздух поступает в воздуховод, а затем — в сопло и формирует остаток тяги. В современных турбовентиляторных двигателях гражданских самолетов основная часть тяги, вопреки мнению далеких от авиации людей, формируется не внутренним контуром, а вентилятором и внешним контуром — на их долю в общей тяге силовой установки может приходиться до 80 и более процентов. В отличие от турбореактивных двигателей боевых самолетов, где бо́льшую часть тяги создает как раз внутренний контур.

Вентилятор, компрессор, турбина в авиационном двигателе представляют собой воздушные винты с лопатками особой формы, которые позволяют сжимать поступающий воздух или преобразовывать линейное движение воздушного потока во вращательное. Часть этих элементов работает в зоне очень высоких температур. Например, температура в зоне турбины может достигать 1,8 тысячи Кельвинов. По этой причине та же турбина должна изготавливаться из жаропрочных, но в то же время легких сплавов. В современных двигателях лопатки компрессора и турбины выполняются из никелевых сплавов, причем существующие технологии литья позволяют создавать такие элементы полыми с сохранением общих показателей прочности и температурной устойчивости. Это позволяет снизить массу деталей из никелевых сплавов. Однако в современных авиационных двигателях все чаще применяется и новый материал — алюминид титана.

Одним из наиболее распространенных сплавов на основе алюминида титана является TNM-B1. В НИТУ «МИСиС» начиная с 2010 года была проведена целая серия научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ с целью повысить качество отливок из интерметаллидного сплава TNM-B1 и получить российский сплав-аналог на основе алюминида титана. Эти работы проводились совместно с Уфимским государственным авиационным техническим университетом. Исследования велись группой ученых под руководством директора Инжинирингового центра «Литейные технологии и материалы» НИТУ «МИСиС» профессора Владимира Белова. Работы по изготовлению литых деталей из интерметаллида Ti-Al, проведенные на базе предприятия «ОДК УМПО», предусматривали использование импортного сплава TNM-B1 на основе титана с массовой долей Al 28,6 ± 0,7 процента, Nb — 9,2 ± 0,5, Mo — 2,3 ± 0,5 и B — 0,026 ± 0,05 процента и с содержанием примесей: H < 0,005, N < 0,02, O < 0,08, C < 0,02, Fe < 0,1 и Ni < 0,05.

В целом использование алюминида титана позволяет снизить массу лопаток компрессора и турбины в среднем в два раза по сравнению с традиционными сплавами на основе никеля. При этом такой материал имеет лучшие показатели прочности в так называемом среднем диапазоне температур (от 600 до 950 градусов Цельсия), при котором, например, в авиационном двигателе работает турбина низкого давления.

А что, раньше ничего такого не было?

Изготовление литых деталей авиационных двигателей из сплавов на основе алюминида титана, хотя оно и является для России относительно новой разработкой, уже реализуется в производстве импортных серийных двигателей. Например, из алюминида титана изготавливаются лопатки турбин низкого давления для турбовентиляторных двигателей GEnx американской компании General Electric и PW1100G фирмы Pratt & Whitney. Первые серийно выпускаются с 2011 года и устанавливаются на пассажирские самолеты Boeing 747-8 и Boeing 787 Dreamliner, а вторые — с 2016 года и ставятся на Airbus A320neo, Bombardier CSeries и Embraer E-Jet E2. Кроме того, PW1100G планируется использовать на перспективном японском Mitsubishi Regional Jet и российском МС-21 (в одном из вариантов поставки; в другом — самолеты будут оснащаться российскими ПД-14, разработка которых завершается в настоящее время).

Основным разработчиком технологии приготовления интерметаллидных сплавов на основе Ti-Al в России является Всероссийский институт авиационных материалов (ВИАМ). В нем разработаны сплавы ВТИ-1, ВТИ-2 и ВТИ-4. Производство сплавов ВТИ-1 и ВТИ-4 серийно ведется на Чепецком механическом заводе, а работы по освоению производства слитков из интерметаллидных сплавов титана на этом предприятии проводятся с 2012 года при сопровождении производства со стороны ВИАМ. Выплавку производят тройным вакуумно-дуговым переплавом (плавка происходит в вакууме с созданием высокой температуры с помощью электрической дуги). Однако, поскольку НИТУ «МИСиС» начал работать с TNM-B1 еще в 2010 году, все разработки с использованием этого сплава велись именно этим институтом. По словам Владимира Белова, на первом этапе речь шла о получении качественных отливок с максимальным использованием импортного материала в условиях серийного производства.

В частности, специалисты НИТУ «МИСиС» разработали особые литейные формы, позволяющие учитывать усадку материала по мере его затвердевания. Дело в том, что TNM-B1 и другие подобные сплавы на основе алюминида титана имеют практически нулевую пластичность. Это означает, что в условиях, когда другие материалы под действием внешних сил могут деформироваться, этот — просто разрушается.

Кроме того, литье из сплава на основе алюминида титана очень требовательно к выбору материала для изготовления формы для литья. Дело в том, что из всех веществ, используемых в сплаве TNM-B1 и подобных ему, титан является наиболее активным, вступающим во взаимодействие с разными материалами. Из-за этого на выходе получается отливка с непригодным внешним слоем, взаимодействовавшим с формой. Чем хуже подобраны материалы, тем толще этот слой, тем выше расход материала при литье. Дело в том, что после литья поверхностный слой должен быть удален, в частности, шлифованием. Учитывая, что наименьшая толщина стенок лопаток, например, компрессора высокого давления достигает одного миллиметра, удаление непригодного поверхностного слоя должно быть фактически ювелирным. Дополнительную сложность при выборе материала для литейной формы создает то, что само литье производится центробежным методом для повышения плотности отливки и уменьшения количества дефектов литья.

В ходе исследовательских и конструкторских работ ученые НИТУ «МИСиС» разработали технологию, позволявшую получать отливки лопаток компрессора высокого давления (КВД) и турбины низкого давления (ТНД) для двигателя ПД-14 из импортного сплава ТNM-B1. В частности, ученые разработали методику литья лопаток, подобрали материал для изготовления литейной формы и определили параметры плавки и заливки импортного сплава. Через некоторое время после завершения работ несколько западных стран ввели в отношении России санкции, в результате которых, в частности, стала невозможна закупка за рубежом сплава TNM-B1 и возникла потребность в импортозамещении материалов. В связи с этим НИТУ «МИСиС» занялся разработкой технологии получения сплава — аналога TNM. Основные сложности при приготовлении сплава были связаны со свойствами исходных материалов и условиями соблюдения технологических параметров при проведении плавки.

В частности, ученые определили порядок взаимодействия компонентов сплава в процессе сплавления, исследовали несколько направлений проведения вакуумно-дуговой гарнисажной плавки в медном водоохлаждаемом тигле в печи с нерасходуемым электродом в атмосфере аргона. При гарнисажной плавке расплав контактирует с твердой фазой материала того же химического состава; это позволяет избежать контакта с конструктивными элементами печи. После отработки структуры сплава стало возможным получать литые изделия из него. В качестве материала литейной формы был выбран графит. Исследования показали, что заливка полученных сплавов обеспечивает минимальное взаимодействие жидкого расплава с поверхностью формы. Величина загрязненности поверхностного слоя не превышает 15 микрометров, что соответствует качеству заливки в керамическую форму с защитным покрытием. Конструкция графитовой формы позволяет, например, изготовить однополочную лопатку типа КВД для двигателя ПД-14.

При этом изготовление графитовых форм для литья требует меньшего количества шагов и в целом позволяет упростить и ускорить производство. В частности, такие формы изготавливаются из графита на станках с числовым программным управлением — это повышает скорость и точность изготовления. При этом разработанная конструкция форм для отливки лопаток компрессора высокого давления и турбины низкого давления позволяет одновременно отливать несколько десятков деталей, причем масштабы одновременного литья можно увеличить.

И какая там наука?

В рамках первого этапа работ необходимо было разработать технологию серийного литья деталей из алюминида титана по выплавляемым моделям. Эта технология предполагает изготовление так называемой мастер-модели, которая используется для производства формы для литья. Затем эта модель просто выплавляется из формы по мере ее прокаливания. В случае со сплавом TNM-B1 использовались традиционные химически нейтральные водорастворимые огнеупорные смеси. Хитрость заключалась в том, чтобы конечная литейная форма при остывании отливки предсказуемо разрушалась в нужных местах. Ученым из НИТУ «МИСиС» удалось, в том числе и с помощью компьютерного моделирования, разработать такие формы и подобрать такие материалы для форм, которые допускали свободную усадку отливок из алюминида титана — у различных выступающих элементов, например у полок в основании лопаток, части формы просто ломались при усадке отливки, предотвращая тем самым появление трещин в самой детали.

Наконец, определенную сложность представляла разработка технологии получения сплавов на основе алюминида титана. Дело в том, что даже для повторения того же сплава TNM-B1 недостаточно знать, пусть даже очень точно, его состав. Из-за высокой химической активности элементов важно было соблюсти последовательность их введения при приготовлении сплава. Нарушение этой последовательности приведет либо к получению сплава с иными, чем ожидается, свойствами, либо вообще к напрасному расходованию материалов без получения стабильного сплава. Ученым удалось разработать способ получения сплава на основе алюминида титана и подобрать такие легирующие добавки, которые позволяют получать интерметаллидный литейный сплав с повышенными технологическими характеристиками.

Кому это нужно?

В конце сентября 2017 года кабинет министров России одобрил стратегию развития экспорта гражданской продукции авиационного назначения: двигателей, бортового оборудования и приборов. Эта программа рассчитана до 2025 года. Она предполагает вхождение российской продукции на новые рынки, повышение ее узнаваемости у клиентов и формирование спроса, а также построение разветвленной системы послепродажного обслуживания и сервиса. Для повышения спроса, например, на российские двигатели они должны иметь характеристики, по меньшей мере не уступающие иностранным силовым установкам. И технологии изготовления деталей из алюминида титана могут позволить этого добиться. Не исключено, что это поможет поддерживать и конкурентный уровень цен на авиадвигатели, поскольку сплав для их деталей будет производиться в России, а не поступать из-за рубежа.

Исследования по отливке лопаток компрессора высокого давления были завершены в НИТУ «МИСиС» в 2013 году, а лопаток турбины низкого давления — в 2015-м. В 2016 году разработчики представили российские технологии получения сплава на основе алюминида титана и изготовления форм из графита. Детали авиационного двигателя, выполненные из интерметаллидного сплава, получаются в среднем в два раза легче аналогичных деталей из никелевого сплава. Даже при сохранении исходной конструкции двигателя, в котором использовались компрессор и турбина из сплава на основе никеля, применение новых лопаток из алюминида титана позволит существенно уменьшить его массу. Это, в свою очередь, приведет к улучшению сразу нескольких показателей силовой установки, включая тяговооруженность (отношение тяги двигателя к его массе) и удельный расход топлива на крейсерском режиме. В условиях растущих объемов пассажироперевозок и цен на авиационное топливо последний показатель относится к числу наиболее важных.

Серийно разработки НИТУ «МИСиС» в области получения сплавов на основе алюминида титана и литья из них различных деталей в России пока не применяются. Однако в их использовании сегодня заинтересована Объединенная двигателестроительная корпорация, разрабатывающая и выпускающая силовые установки практически для всей российской авиационной техники. Лопатки компрессора и турбины (исследователи из НИТУ «МИСиС» планируют разработать технологию изготовления и лопаток турбины высокого давления из интерметаллидных сплавов) могут быть использованы в перспективных образцах российских авиационных двигателей.

Противопожарная защита: двигатели и вспомогательные силовые установки

Эта статья является первой в серии статей, посвященных реализации противопожарной защиты на самолетах транспортной категории.

Противопожарной защите уделяется одно из самых высоких требований в компании Boeing при проектировании, испытаниях и сертификации самолетов.

При проектировании систем противопожарной защиты самолетов компания Boeing использует принципы разделения, изоляции и контроля. Эти принципы включают в себя разделение трех основных элементов для разведения огня (т.е., топливо, источник воспламенения и кислород), изоляция потенциальных пожаров от распространения на другие части самолета и борьба с возгоранием в случае его возникновения.

Для осуществления этого разделения, изоляции и управления Boeing использует как пассивные, так и активные системы. Пассивные системы включают использование негорючих или самозатухающих материалов; разделение маршрутизацией, секционированием, изоляцией, вентиляцией и дренажем; и соединение и заземление. Активные системы включают в себя системы обнаружения возгорания и перегрева, системы пожаротушения, датчики температуры, средства перекрытия воздуха и топлива, а также автоматическое отключение неполетно-критических систем.Системы противопожарной защиты самолетов Boeing соответствуют всем авиационным нормативным требованиям, а также внутренним конструктивным требованиям Boeing.

Из-за важности двигателей для безопасного полета крайне важно, чтобы они включали обширные и надежные системы противопожарной защиты. В APU используются аналогичные системы. В этой статье описывается, как Boeing обеспечивает противопожарную защиту блоков двигателей, также называемых «двигателями», и ВСУ. Блок двигателя состоит из двигателя, воздухозаборника, гондолы, реверсора тяги, выхлопной секции и стойки или пилона.

Системы пассивной противопожарной защиты

Зоны двигателя. Двигатели и конструкции стоек или пилонов на самолетах Боинг образуют отсеки, каждый из которых изолирован основной конструкцией и вспомогательными поверхностями. Каждая гондола двигателя или отсек подкоса обозначается как зона, например зона возгорания, зона утечки легковоспламеняющейся жидкости или зона сухого отсека, в зависимости от возможности присутствия горючих жидкостей и источников воспламенения (см. рис. 1).

Рис. 1: Отсек в типичном отсеке двигателя
Блоки двигателя имеют зоны, предназначенные для сведения к минимуму вероятности возгорания и локализации возгорания в случае его возникновения.

[+] Увеличить

Пожарными зонами классифицируются только отсеки, содержащие источники воспламенения и потенциальные утечки горючей жидкости. Примерами являются корпус двигателя вокруг компрессора, камеры сгорания и турбинных секций двигателя. Коробка передач и ее аксессуары также считаются потенциальными источниками воспламенения в условиях отказа, которые могут привести к превышению температуры самовоспламенения жидкостей, которые могут находиться в отсеке. Области, прилегающие к зоне возгорания двигателя, такие как отсек вентилятора двигателя, стойка или пилон, а также тепловой экран стойки, изолированы брандмауэрами.Остальные отсеки изолированы переборками и пароизоляцией. Boeing снижает пожароопасность в отсеках двигателя и гондолы:

  • Сведение к минимуму возможности воспламенения.
  • Использование разделения и изоляции.
  • Прокладка трубопроводов для легковоспламеняющихся жидкостей вдали от электрических проводов и горячих пневматических каналов.
  • Использование негорючих строительных материалов.
  • Использование брандмауэров.
  • Предоставление средств для обнаружения и тушения пожаров в пожароопасных зонах.
  • Предоставление средств перекрытия горючих жидкостей в зону пожара и из нее.
  • Сведение к минимуму скопления легковоспламеняющихся жидкостей и паров за счет использования дренажа и вентиляции.

Отсек ВСУ. Отсек ВСУ по определению является пожароопасной зоной (см. рис. 2). Он изолирован от остальной части самолета брандмауэром. Установка APU использует те же принципы снижения пожарной опасности, что и двигатели, перечисленные выше, плюс:

  • Автоматическое отключение ВСУ.
  • Автоматическое отключение источника воздуха.

Рис. 2: Типичный отсек ВСУ
Брандмауэр отсека ВСУ изолирует ВСУ от остальной части самолета.

[+] Увеличить

Дренаж горючей жидкости. Гондола двигателя и установки ВСУ предназначены для слива горючих жидкостей за борт. Эти дренажные приспособления включают дренажные отверстия, шланги и трубки для улавливания и безопасного отвода горючей жидкости за борт.

Вентиляция.В отсеке двигателя вентиляционный воздух предусмотрен в зонах пожара и утечки горючей жидкости, чтобы свести к минимуму скопление горючих паров. Весь вентиляционный поток предназначен для безопасного выхода без повторного заглатывания. В зоне возгорания активной зоны двигателя регулируемый охлаждающий поток обеспечивает вентиляцию активной зоны. Некоторые установки имеют специальные вентиляционные отверстия. Отсеки ВСУ вентилируются либо вентилятором с механическим приводом, либо системой пассивного вытяжного охлаждения. Любые горючие пары вытесняются через вентиляционные отверстия или через вытяжную вытяжную систему.Воздушный поток, управляемый любой из этих двух систем, предотвращает скопление легковоспламеняющихся паров и обеспечивает охлаждение горячих поверхностей.

Брандмауэры. Участки подкоса и гондолы, примыкающие к зонам возгорания двигателя, изолированы противопожарной перегородкой, проходящей от корпуса вентилятора двигателя до выхлопного сопла (см. рис. 3). Для двигателей с коробкой передач и вспомогательным оборудованием, установленным в отсеке вентилятора, весь кожух вентилятора и внутренний кожух реверсора тяги спроектированы так, чтобы быть огнестойкими для условий полета. Верхний квадрант отсека пожарной зоны (обычно +/- 45 градусов отсека активной зоны двигателя) предотвратит прогорание прилегающих стоек и конструкций крыла из-за грунтовых условий.Кроме того, для герметизации проходов и зазоров в противопожарных стенах и барьерах используются огнеупорные проходки, чехлы, уплотнения и герметики, чтобы предотвратить попадание горючей жидкости, пара или распространение огня в соседние зоны.

Рис. 3: Типичная стойка или пилон
В конструкции стойки входят многочисленные брандмауэры из различных материалов для изоляции областей стойки и крыла, прилегающих к зонам возгорания двигателя.

[+] Увеличить

Большинство установок APU расположены в хвостовой части самолета за пределами сосуда высокого давления или пассажирского салона.Это обеспечивает высокий уровень изоляции. Отсек ВСУ дополнительно изолирован от носовой части самолета противопожарной перегородкой отсека. Другие установки ВСУ, не расположенные в хвостовой части самолета, находятся в автономных отсеках с брандмауэрами, окружающими их со всех открытых сторон внутри самолета.

Соединение и заземление. Во всех самолетах Boeing предусмотрены электрические соединения или заземление компонентов и конструкции электрической системы для защиты от статического электричества, искрения или дугового разряда, возникающего между поверхностями в результате сбоев в электрической системе или ударов молнии.Соединение или заземление предотвращает условия, которые могут привести к возгоранию легковоспламеняющихся паров.

Взрывозащита. Электрические компоненты, установленные в зонах возгорания или утечки горючей жидкости, должны быть взрывозащищенными. В случае просачивания легковоспламеняющейся жидкости или пара в полость компонента необходимо локализовать огонь в случае воспламенения горючей жидкости. Также требуется, чтобы компоненты не перегревались и не становились источником воспламенения. Каждый тип компонента тестируется в лабораторных условиях, чтобы продемонстрировать, что он соответствует этим требованиям.

Системы активной противопожарной защиты

Обнаружение возгорания двигателя. Типичная система обнаружения возгорания двигателя включает в себя как датчики возгорания, так и датчики перегрева (см. рис. 4). Каждое место для детектора имеет два термочувствительных элемента вместе с соответствующими опорными трубками, кронштейнами и электрическими разъемами. Для обеспечения быстрого обнаружения пожара в зоне возгорания требуется достаточное покрытие территории. Детекторные элементы системы обнаружения пожара или перегрева сконфигурированы так, чтобы образовывать два резервных контура, при этом каждый контур детектора контролируется отдельной платой управления или контроллером.Сигналы от детекторов обрабатываются автоматической системой логики и проверки пожара и перегрева для создания дисплеев в кабине экипажа и звуковых предупреждений, чтобы предупредить экипаж в случае возгорания двигателя. Предупреждения отображаются в виде световых сигналов (т. е. красного ОСНОВНОГО ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ о возгорании и янтарного ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ о перегреве) вместе с одновременным освещением соответствующей рукоятки пожарного двигателя и выключателя подачи топлива в случае возгорания двигателя. На самолетах с системой индикации состояния двигателя и оповещения экипажа (EICAS) сообщения EICAS отображаются на встроенных дисплеях в кабине экипажа.Сообщение EICAS также появляется в случае отказа системы обнаружения.

Рис. 4: Типичное расположение детекторов возгорания и перегрева двигателя
Отсеки гондолы содержат несколько элементов детекторов возгорания или перегрева.

[+] Увеличить

Обнаружение пожара ВСУ. Типичная система обнаружения пожара APU состоит из двух или трех детекторов, соединенных последовательно проводкой самолета, каждый из которых имеет резервный элемент детектора (называемый контуром детектора), оба конца которого подключены к плате управления.В системе обнаружения ВСУ используются те же типы детекторных элементов, схема, работа, методы испытаний и процедуры сертификации, что и в системе обнаружения возгорания двигателя. Система обнаружения пожара автоматически отключит ВСУ при обнаружении возгорания. Блоки пожарных извещателей размещаются полностью внутри отсека ВСУ в местах, выбранных для обеспечения максимального охвата отсека, где может возникнуть пожар, и обеспечения быстрого обнаружения возгорания.

Дисплеи и органы обнаружения пожара ВСУ

расположены в кабине экипажа.При обнаружении пожара загорается пожарная ручка APU, загораются индикаторы MASTER WARNING, на EICAS отображаются предупреждающие сообщения и сообщения о состоянии, а также активируется звуковое предупреждение. Также предусмотрен внешний пожарный сигнал ВСУ, который можно сбрасывать с кабины экипажа (или с панели пожарной сигнализации/отключения ВСУ рядом с колесной нишей или вдали от ВСУ).

Тушение пожара двигателя. Системы пожаротушения двигателей состоят из баллонов высокого давления с огнетушащим веществом, распределительных трубопроводов, форсунок, органов управления и индикации в кабине экипажа.Два баллона с огнетушащим веществом, содержащие галон 1301, и соединительные трубки устанавливаются в месте, где они могут обслуживать два двигателя, хотя есть модели самолетов, в которых два независимых баллона обслуживают каждый двигатель.

На некоторых моделях самолетов баллоны устанавливаются в левой и правой передней кромке крыла (см. рис. 5). На других моделях они монтируются в фюзеляже или в стойке или пилоне. Каждая зона пожара двигателя должна быть защищена двумя независимыми баллонами с огнетушащим веществом, каждый из которых способен потушить пожар в пределах зоны.

Рисунок 5: Система пожаротушения двигателя
На этой модели самолета два баллона с огнетушащим веществом и соответствующие трубки установлены в передней кромке каждой стороны крыла.

[+] Увеличить

ВСУ пожаротушения. Система пожаротушения ВСУ, расположенная в хвостовой части фюзеляжа, представляет собой однозарядную систему, предназначенную для тушения пожара в отсеке ВСУ. Система состоит из баллона с огнетушащим веществом, распределительной трубки, выпускного патрубка и необходимых средств управления и индикации в кабине экипажа.Баллон с огнетушащим веществом расположен с передней стороны брандмауэра ВСУ. Единая нагнетательная линия направляет агент к форсунке, расположенной в отсеке ВСУ.

Конструкция баллона с огнетушащим веществом ВСУ аналогична конструкции двигателя. Однако баллон APU имеет одно выпускное отверстие, а не два, а рабочее давление, количество агента и давление открытия предохранительного клапана различаются. Некоторые установки APU имеют варианты для второго баллона APU, для автоматического разряда огнетушителя и для использования баллона двигателя вместо стандартного баллона APU.Системы пожаротушения двигателей и ВСУ управляются из кабины экипажа (см. рис. 6).

Рис. 6: Управление пожаротушением
Органы управления всеми системами пожаротушения самолета расположены в кабине экипажа. На этом модуле управления Боинга 747 показаны органы управления всеми четырьмя двигателями, ВСУ и грузовым отсеком. Соответствующая пожарная рукоятка загорается красным, если обнаружено возгорание двигателя. Потянув за пожарную рукоятку, система пожаротушения включается и двигатель выключается.Он также отключает подачу топлива в этот двигатель, пневматическую систему, гидравлическую систему и электрическую систему, связанную с этим двигателем. При вращении пожарной рукоятки огнегасящий состав подается в двигатель.

Испытания систем и компонентов противопожарной защиты

Boeing проводит наземные и летные испытания различных аспектов систем противопожарной защиты двигателя и ВСУ. Тестирование включает:

  • Система обнаружения пожара.
  • Концентрация огнетушащего вещества.
  • Дренаж жидкости как на земле, так и в полете.
  • Проверка допустимой температуры для пожарных извещателей.
  • Лабораторная аттестация всех компонентов системы.
  • Лабораторные огневые испытания брандмауэров, вводов, противопожарных уплотнений, компонентов установки и компонентов, несущих горючую жидкость, в моделируемых условиях установки.

Сводка

Компания Boeing придает большое значение проектированию и сертификации систем противопожарной защиты самолета.Двигатели и ВСУ имеют комплексную противопожарную защиту, включая системы обнаружения и тушения.

Для получения дополнительной информации, пожалуйста, свяжитесь с Шамом Харирамом.

Двигатель автомобиля

мм состоит из

Содержимое



  • 1 Компоненты автомобильного двигателя
  • 2 Механизм двигателя бизнес-кара
  • 3 типа автомобильных двигателей
  • 4 Каталожные номера

Детали автомобильного двигателя

Двигатель состоит из ряда наиболее важных частей: [1]


  • Цилиндр: представляет собой воздухонепроницаемую цилиндрическую трубчатую форму, внутри которой проходят газы, образующие камеру сгорания, и бета мощность двигателя.
  • Поршень: деталь представляет собой цилиндрическую деталь, диаметр которой измеряется как диаметр цилиндра, поскольку поршень движется внутри цилиндра с частотой наивысшей несущей силы, и дно, производимое внутри камеры сгорания, к другим частям, подлежащим использованию, так что он работает от давления газов и смеси горючего при движении вверху, чтобы воспламениться и взорваться с точностью до такой силы, что толкает плунжер вниз.
  • Кольца поршневые: металлические, расположены между поршневыми и цилиндровыми кольцами и предотвращают утечку топлива с газовой смесью с краев поршня, а также должны обеспечивать полное замыкание, предотвращать возникновение давления, возникающего при взрыве смеси и утечка и, следовательно, потеря крутящего момента двигателя.[2]
  • Свеча зажигания: это деталь, необходимая для разряда искры для воспламенения смеси топлива и газов внутри цилиндра.
  • Штекерный рычаг: это шток, соединяющий поршень с колонкой, называемой Карнак, для передачи к нему.
  • Карнакская колонна: стержень представляет собой особую конструкцию, преобразующую передаваемое ей движение из возвратно-поступательного движения во вращательное, для передачи в дальнейшем на колеса.
  • Масляный поддон: это дно резервуара, окружающее вал двигателя Карнак, и функция удержания масла, необходимого для процесса смазки двигателя.

Работа механизма двигателя

Четырехтактный двигатель является одним из названий двигателя автомобиля, где так назван ход из-за важности подведения его работы механизма, а именно: [3]


  • Облака : Движение поршня в этой половине от верха к низу цилиндра, тем временем поступает воздух со смесью топлива в камеру сгорания, даже заполненную.
  • Давление: поршень начинает движение от нижней к верхней части цилиндра, при этом образуется сила давления на смесь воздуха с топливом для создания взрыва, а перед окончанием прогона сброс давления свечи пламени искры, затем до начинается процесс взрыва сжатой смеси и расширения газов.
  • Сила: В этом половинном, вызывающем взрыв поршня двигателя от него от верхней до нижней части цилиндра мощность позже передается на коленчатый вал вниз к колесам.
  • Выхлоп: такт выпуска — последняя половина, это утилизация остатков выхлопных газов, образующихся в результате взрыва смеси, и выбрасываемых из двигателя.

Типы двигателей автомобилей

Существует три основных типа нестандартных автомобилей для двигателей, возможно, что некоторые из них схожи по форме, но отличаются типом топлива и некоторыми другими приемами, в том числе: [4 ]


  • Двигатели, работающие на бензине, и более одного типа.
  • Электрические двигатели, гибридные двигатели.
  • Дизельные двигатели.

. Отредактировано.

  • ↑ «Основные детали двигателя» , auto.howstuffworks.com , дата обращения 09.07.2018. Отредактировано.
  • ↑ «Четырехтактные двигатели», курсы.вашингтон.эду, дата обращения 8 сентября 2018 г. Отредактировано.
  • ↑ «3 РАЗНЫХ ТИПА ДВИГАТЕЛЯ И ИХ ПРЕИМУЩЕСТВА», www.autotraining.edu , дата обращения 8 сентября 2018 г. Отредактировано.

  • Шикарно!


    Мы сожалеем об этом!

    Успешно отправлено, спасибо!

    Карбюратор Топливная система на малом двигателе состоит из нескольких компонентов; Карбюратор Топливопроводы Топливный фильтр Топливный бак.

    Презентация на тему: » Карбюратор Топливная система малолитражного двигателя состоит из нескольких компонентов: Карбюратор Топливопроводы Топливный фильтр Топливный бак.» — Транскрипт:

    ins[data-ad-slot=»4502451947″]{display:none !важно;}} @media(max-width:800px){#place_14>ins:not([data-ad-slot=»4502451947″]){display:none !important;}} @media(max-width:800px){#place_14 {ширина: 250px;}} @media(max-width:500px) {#place_14 {ширина: 120px;}} ]]>

    1 Карбюратор Топливная система небольшого двигателя состоит из нескольких компонентов; Карбюратор Топливопроводы Топливный фильтр Топливный бак

    2 Карбюратор Функция карбюратора тройная; Он разбивает или распыляет топливо в мелкие брызги и смешивает его с воздухом, образуя легко воспламеняющуюся смесь. Он регулирует соотношение топлива и воздуха. Он регулирует количество топливно-воздушной смеси, поступающей в камеру сгорания.

    3 Карбюратор Соотношение топливно-воздушной смеси регулируется регулировкой игольчатых клапанов, что позволяет выбрать правильную смесь для условий, в которых работает двигатель Слишком бедная топливно-воздушная смесь может привести к затрудненному запуску, перегреву, преждевременному зажиганию горение Слишком богатая топливно-воздушная смесь может привести к чрезмерному расходу топлива, нагару в цилиндре и вызвать преждевременное зажигание.

    4 Карбюратор: принципы работы Когда поршень движется вниз, в цилиндре создается частичное разрежение. Атмосферное давление выталкивает воздух через воздухозаборник карбюратора, чтобы уравнять это давление. Скорость воздуха увеличивается в трубке Вентури (узком проходе воздухозаборника)

    5 Карбюратор: принципы работы По мере увеличения скорости воздуха давление снижается.Поскольку давление понижено, атмосферное давление в топливной камере выталкивает топливо через трубу к трубке Вентури и в воздушный поток.

    6 Карбюратор: принципы работы Скорость воздуха в трубке Вентури и турбулентность за трубкой Вентури распыляют топливо и смешивают мельчайшие капли с воздухом. После того, как воздух и топливо смешаны, следующая задача карбюратора — обеспечить средства, с помощью которых можно контролировать количество смеси, поступающей в цилиндр.

    7 Карбюратор: принципы работы Дроссельная заслонка в коллекторе регулирует топливовоздушную смесь Если вы хотите, чтобы ваш двигатель работал быстро, откройте дроссельную заслонку, чем больше топлива и воздуха поступает, тем быстрее он будет работать.

    8 Дроссельная заслонка используется для облегчения холодного пуска. Она помогает обеспечить лучшее испарение топлива и воздуха и подает больше топлива и воздуха (более богатая смесь). Дроссельная заслонка похожа на дроссельную заслонку, за исключением того, что она расположена на воздухе -со стороны впуска карбюратора.Карбюратор: принципы работы

    9 При закрытой заслонке поступление воздуха ограничено. Давление внутри карб. & цилиндра еще больше уменьшается, и это увеличивает испарение топлива. В некоторых двигателях вместо дроссельной заслонки используется праймер.

    10 Карбюратор: принципы работы

    11 Карбюратор: принципы работы Next Up! Типы карбюраторов


    Шаблоны | Документация Джанго | Django

    Будучи веб-фреймворком, Django нуждается в удобном способе создания HTML динамически.Наиболее распространенный подход основан на шаблонах. Шаблон содержит статические части желаемого вывода HTML, а также некоторый специальный синтаксис описание того, как будет вставляться динамический контент. Для практического примера создание HTML-страниц с помощью шаблонов, см. Учебник 3.

    Проект Django может быть настроен с одним или несколькими механизмами шаблонов (или даже ноль, если вы не используете шаблоны). Django поставляет встроенные серверные части для своих собственная система шаблонов, творчески названная языком шаблонов Django (DTL), и для популярной альтернативы Jinja2.Бэкенды для других языков шаблонов могут быть доступным от третьих лиц. Вы также можете написать свой собственный бэкенд, см. Пользовательский сервер шаблонов

    Django определяет стандартный API для загрузки и рендеринга шаблонов независимо серверной части. Загрузка состоит из поиска шаблона для заданного идентификатора и его предварительная обработка, обычно компиляция в представление в памяти. Рендеринг означает интерполяцию шаблона с контекстными данными и возврат результирующая строка.

    Язык шаблонов Django является собственным языком Django. система шаблонов.До Django 1.8 это была единственная доступная встроенная опция. Это хорошая библиотека шаблонов, несмотря на то, что она довольно самоуверенна и имеет несколько идиосинкразий. Если у вас нет веских причин выбрать другую серверной части, вам следует использовать DTL, особенно если вы пишете подключаемый приложение, и вы собираетесь распространять шаблоны. Вкладные приложения Django, которые включать шаблоны, такие как django.contrib.admin, использовать ДТЛ.

    По историческим причинам как общая поддержка механизмов шаблонов, так и реализация языка шаблонов Django в версии django.шаблон пространство имен.

    Язык шаблонов Django¶

    Синтаксис¶

    Об этом разделе

    Это обзор синтаксиса языка шаблонов Django. Подробнее см. справочник по синтаксису языка.

    Шаблон Django — это текстовый документ или строка Python, размеченная с помощью Язык шаблонов Django. Некоторые конструкции распознаются и интерпретируются шаблонный движок. Основными из них являются переменные и теги.

    Шаблон отображается с контекстом.Рендеринг заменяет переменные их значения, которые просматриваются в контексте, и выполняет теги. Все остальное выводится как есть.

    Синтаксис языка шаблонов Django включает четыре конструкции.

    Переменные¶

    Переменная выводит значение из контекста, который представляет собой диктоподобный объект сопоставление ключей со значениями.

    Переменные окружены {{ и }} следующим образом:

     Мое имя {{ first_name }}. Моя фамилия {{ last_name }}.

    В контексте {'first_name': 'John', 'last_name': 'Doe'} этот шаблон рендерит на:

     Меня зовут Джон. Моя фамилия Доу.
     

    Поиск по словарю, поиск по атрибуту и ​​поиск по индексу списка реализованы с запись через точку:

     {{ my_dict.key }}
    {{ мой_объект.атрибут }}
    {{ мой_список.0 }}
     

    Если переменная преобразуется в вызываемую, система шаблонов вызовет ее без аргументы и использовать его результат вместо вызываемого.

    Фильтры¶

    Фильтры преобразуют значения переменных и аргументов тегов.

    Выглядят так:

    В контексте {'django': 'веб-фреймворк для перфекционистов с крайние сроки'} , этот шаблон преобразуется в:

     Веб-фреймворк для перфекционистов с дедлайнами
     

    Некоторые фильтры принимают аргумент:

     {{моя_дата|дата:"Г-м-д" }}
     

    Ссылка на встроенные фильтры доступны, а также инструкции по написанию пользовательских фильтров.

    Компоненты¶

    Об этом разделе

    Это обзор API языка шаблонов Django. Подробнее см. справочник по API.

    Контекст¶

    django.template.Context содержит некоторые метаданные в дополнение к контексту данные. Он передается в Template.render() для рендеринга шаблона.

    django.template.RequestContext является подклассом Контекст , в котором хранится текущий HttpRequest и запускает обработчики контекста шаблона.

    Общий API не имеет эквивалентной концепции. Контекстные данные передаются в простой dict и текущий HttpRequest передается отдельно, если нужно.

    Контекстные процессоры¶

    Контекстные процессоры — это функции, которые получают текущий HttpRequest в качестве аргумента и вернуть dict из данные, которые будут добавлены в контекст рендеринга.

    Их основное назначение — добавить в контекст общие данные, используемые всеми шаблонами. без повторения кода в каждом представлении.

    Django предоставляет множество встроенных контекстных процессоров, и вы также можете реализовать свои собственные дополнительные процессоры контекста.

    Поддержка шаблонизаторов¶

    Конфигурация¶

    Механизмы шаблонов

    настроены с помощью параметра TEMPLATES . Это список конфигураций, по одной для каждого двигателя. Значение по умолчанию пусто. settings.py , сгенерированный командой startproject , определяет более полезное значение:

     ШАБЛОНЫ = [
        {
            «БЭКЭНД»: «Джанго.template.backends.django.DjangoTemplates',
            'КАТАЛОГИ': [],
            'APP_DIRS': правда,
            'ОПЦИИ': {
                # ... некоторые варианты здесь ...
            },
        },
    ]
     

    BACKEND — путь Python к шаблону с точками. класс движка, реализующий бэкэнд API шаблонов Django. Встроенные серверные части являются django.template.backends.django.DjangoTemplates и django.template.backends.jinja2.Jinja2 .

    Поскольку большинство движков загружают шаблоны из файлов, конфигурация верхнего уровня для каждый движок содержит две общие настройки:

    • DIRS определяет список каталогов, в которых Engine должен искать исходные файлы шаблонов в порядке поиска.
    • APP_DIRS сообщает, должен ли двигатель ищите шаблоны внутри установленных приложений. Каждый сервер определяет обычное имя для подкаталога внутри приложений, где его шаблоны должны быть сохранены.

    Хотя это редкость, можно настроить несколько экземпляров одного и того же бэкэнд с различными опциями. В этом случае вы должны определить уникальный НАИМЕНОВАНИЕ для каждого двигателя.

    ОПЦИИ содержит настройки, специфичные для серверной части.

    Использование¶

    Модуль django.template.loader определяет две функции для загрузки шаблонов.

    get_template ( имя_шаблона , использование = Нет

    Эта функция загружает шаблон с заданным именем и возвращает Шаблон объекта.

    Точный тип возвращаемого значения зависит от серверной части, которая загрузила шаблон. У каждого бэкенда есть свой класс Template .

    get_template() пытается использовать каждый механизм шаблонов по порядку, пока не будет достигнут успех. Если шаблон не может быть найден, он поднимает TemplateDoesNotExist . Если шаблон найден, но содержит неверный синтаксис, вызывает TemplateSyntaxError .

    Способ поиска и загрузки шаблонов зависит от серверной части каждого механизма и конфигурация.

    Если вы хотите ограничить поиск определенной системой шаблонов, передайте ИМЯ двигателя в с использованием аргумента .

    select_template ( template_name_list , using=None

    select_template() аналогичен get_template() , за исключением того, что он принимает список имен шаблонов. Он пробует каждое имя по порядку и возвращает первое существующий шаблон.

    Если загрузка шаблона не удалась, следующие два исключения, определенные в django.template , можно поднять:

    исключение TemplateDoesNotExist ( msg , try=None , backend=None , chain=None

    Это исключение возникает, когда не удается найти шаблон.Он принимает следующие необязательные аргументы для заполнения постмортема шаблона на странице отладки:

    серверная часть
    Экземпляр бэкенда шаблона, из которого возникло исключение.
    пытался
    Список источников, которые были проверены при поиске шаблона. Это отформатирован как список кортежей, содержащих (происхождение, статус) , где origin — объект, похожий на origin, и статус — это строка с причиной, по которой шаблон не найден.
    цепь
    Список промежуточных TemplateDoesNotExist исключения, возникающие при попытке загрузить шаблон. Это используется функции, такие как get_template() , которые попробуйте загрузить данный шаблон из нескольких движков.
    исключение TemplateSyntaxError ( msg

    Это исключение возникает, когда шаблон найден, но содержит ошибки.

    Шаблон объектов, возвращенных get_template() и select_template() должен предоставить метод render() со следующей подписью:

    Шаблон. рендеринг ( контекст=нет , запрос=нет

    Визуализирует этот шаблон с заданным контекстом.

    Если предоставлен контекст , это должен быть dict . Если это не так при условии, что движок отобразит шаблон с пустым контекстом.

    Если предоставлен запрос , это должен быть HttpRequest . Затем движок должен сделать его, а также токен CSRF, доступным в шаблон. Как это достигается, зависит от каждого бэкэнда.

    Вот пример алгоритма поиска. Для этого примера ШАБЛОНЫ настройка:

     ШАБЛОНЫ = [
        {
            'БЭКЭНД': 'django.template.backends.django.DjangoTemplates',
            'КАТАЛОГИ': [
                '/home/html/example.com',
                '/дом/html/по умолчанию',
            ],
        },
        {
            'БЭКЭНД': 'django.template.backends.jinja2.Jinja2',
            'КАТАЛОГИ': [
                '/дом/html/джинджа2',
            ],
        },
    ]
     

    Если вы вызовете get_template('story_detail.html') , вот файлы Django буду искать, по порядку:

    • /home/html/example.com/story_detail.html ( 'django' двигатель)
    • /home/html/default/story_detail.html ( 'django' двигатель )
    • /home/html/jinja2/story_detail.html ( 'jinja2' двигатель )

    При вызове select_template(['story_253_detail.html', 'story_detail.html']) , вот что Django будет искать:

    • /home/html/пример.com/story_253_detail.html ( двигатель "Джанго" )
    • /home/html/default/story_253_detail.html ( 'django' двигатель)
    • /home/html/jinja2/story_253_detail.html ( 'jinja2' двигатель )
    • /home/html/example.com/story_detail.html ( 'django' двигатель )
    • /home/html/default/story_detail.html ( 'django' двигатель )
    • /home/html/jinja2/story_detail.HTML (двигатель 'jinja2' )

    Когда Django находит существующий шаблон, он прекращает поиск.

    Наконечник

    Вы можете использовать select_template() для гибкого загрузка шаблона. Например, если вы написали новость и хотите некоторые истории, чтобы иметь собственные шаблоны, используйте что-то вроде select_template(['story_%s_detail.html' % story.id, 'story_detail.html']) . Это позволит вам использовать собственный шаблон для отдельной истории с запасным шаблоном для историй, у которых нет пользовательские шаблоны.

    Возможно и желательно организовать шаблоны в подкаталогах внутри каждого каталога, содержащего шаблоны. Конвенция состоит в том, чтобы сделать подкаталог для каждого приложения Django с подкаталогами внутри этих подкаталоги по мере необходимости.

    Сделай это ради собственного рассудка. Хранение всех шаблонов на корневом уровне один каталог становится грязным.

    Чтобы загрузить шаблон, находящийся в подкаталоге, используйте косую черту, например:

     get_template('новости/story_detail.html')
     

    Используя тот же параметр ШАБЛОНЫ , что и выше, будет предпринята попытка загрузить следующие шаблоны:

    • /home/html/example.com/news/story_detail.html ( 'django' двигатель)
    • /home/html/default/news/story_detail.html ( 'django' двигатель)
    • /home/html/jinja2/news/story_detail.html ( 'jinja2' двигатель )

    Кроме того, чтобы сократить повторяющийся характер загрузки и рендеринга шаблоны, Django предоставляет функцию быстрого доступа, которая автоматизирует процесс.

    render_to_string ( template_name , context=None , request=None , using=None

    render_to_string() загружает шаблон, например get_template() и немедленно вызывает метод render() . Требуется следующее аргументы.

    имя_шаблона
    Имя шаблона для загрузки и отображения. Если это список шаблонов имена, Django использует select_template() вместо get_template() , чтобы найти шаблон.
    контекст
    dict , который будет использоваться в качестве контекста шаблона для рендеринга.
    запрос
    Необязательный HttpRequest , который будет доступен в процессе рендеринга шаблона.
    с использованием
    Дополнительный механизм шаблонов ИМЯ . поиск шаблона будет ограничен этим движком.

    Пример использования:

     из django.template.импорт загрузчика render_to_string
    rendered = render_to_string('my_template.html', {'foo': 'bar'})
     

    См. также ярлык render() , который вызывает render_to_string() и передает результат в HttpResponse подходит для возврата из представления.

    Наконец, вы можете напрямую использовать настроенные механизмы:

    двигатели

    Движки шаблонов доступны в django.template.engines :

     от Джанго.механизмы импорта шаблонов
    
    django_engine = двигатели['django']
    template = django_engine.from_string("Привет, {{имя}}!")
     

    Ключ поиска — 'django' в данном примере — это ключ ИМЯ .

    Встроенные серверные части¶

    класс DjangoTemplates

    Установите БЭКЭНД на 'django.template.backends.django.DjangoTemplates' для настройки Django шаблонный движок.

    Когда APP_DIRS равно True , DjangoTemplates двигатели ищут шаблоны в подкаталоге templates установленного Приложения. Это общее имя было сохранено для обратной совместимости.

    Двигатели DjangoTemplates принимают следующие ОПЦИИ :

    • 'автоматическое экранирование' : логическое значение, которое определяет, разрешено ли автоматическое экранирование HTML. включено.

      По умолчанию True .

      Предупреждение

      Установите значение False только в том случае, если вы рендерите шаблоны, отличные от HTML!

    • 'context_processors' : список точечных путей Python к вызываемым объектам, которые используются для заполнения контекста при отображении шаблона с запросом. Эти вызываемые объекты принимают объект запроса в качестве аргумента и возвращают dict элементов для объединения в контекст.

      По умолчанию это пустой список.

      См. RequestContext для получения дополнительной информации.

    • 'debug' : логическое значение, которое включает/выключает режим отладки шаблона. Если это True , причудливая страница ошибки будет отображать подробный отчет для любого исключение, возникающее во время рендеринга шаблона. Этот отчет содержит соответствующий фрагмент шаблона с выделенной соответствующей строкой.

      По умолчанию используется значение параметра DEBUG .

    • 'загрузчики' : список разделенных точками путей Python к классам загрузчика шаблонов.Каждый класс Loader знает, как импортировать шаблоны из определенного источник. При желании вместо строки можно использовать кортеж. Первый пункт в кортеже должно быть имя класса Loader , а последующие элементы передается загрузчику во время инициализации.

      Значение по умолчанию зависит от значений DIRS и APP_DIRS .

      Дополнительные сведения см. в разделе Типы загрузчиков.

    • 'string_if_invalid' : вывод в виде строки, которую система шаблонов следует использовать для недействительного (e.грамм. с ошибкой) переменные.

      По умолчанию это пустая строка.

      Дополнительные сведения см. в разделе Как обрабатываются недопустимые переменные.

    • 'file_charset' : кодировка, используемая для чтения файлов шаблонов на диске.

      По умолчанию 'utf-8' .

    • «библиотеки» : словарь меток и точечных путей Python к шаблону пометить модули для регистрации в механизме шаблонов. Это можно использовать для добавления новые библиотеки или предоставить альтернативные метки для существующих.Например:

       ОПЦИИ={
          'библиотеки': {
              'myapp_tags': 'path.to.myapp.tags',
              'admin.urls': 'django.contrib.admin.templatetags.admin_urls',
          },
      }
       

      Библиотеки можно загрузить, передав соответствующий ключ словаря в тег {% load %} .

    • 'встроенные модули' : список точечных путей Python модулей тегов шаблона к добавить во встроенные. Например:

       ОПЦИИ={
          'встроенные': ['myapp.builtins'],
      }
       

      Теги и фильтры из встроенных библиотек можно использовать без предварительного вызова тег {% load %} .

    класс Джинджа2

    Требуется установка Jinja2:

    Установить БЭКЭНД на 'django.template.backends.jinja2.Jinja2' для настройки движка Jinja2.

    Когда APP_DIRS равно True , Jinja2 двигатели ищите шаблоны в подкаталоге jinja2 установленных приложений.

    Наиболее важной записью в ОПЦИЯХ является 'окружающая среда' .Это пунктирный путь Python к вызываемому объекту, возвращающему Jinja2. Окружающая среда. По умолчанию это 'jinja2.Environment' . Джанго вызывает это callable и передает другие параметры в качестве аргументов ключевого слова. Кроме того, Джанго добавляет значения по умолчанию, которые отличаются от Jinja2 для нескольких параметров:

    • 'автоматический выход' : Правда
    • «загрузчик» : загрузчик, настроенный для DIRS и APP_DIRS
    • 'auto_reload' : настройки.ОТЛАДКА
    • 'undefined' : DebugUndefined if settings.DEBUG else Undefined

    Двигатели Jinja2 также принимают следующие ОПЦИИ :

    • 'context_processors' : список разделенных точками путей Python к вызываемым объектам, которые используются для заполнения контекста при отображении шаблона с запросом. Эти вызываемые объекты принимают объект запроса в качестве аргумента и возвращают dict элементов для объединения в контекст.

      По умолчанию это пустой список.

      Использование процессоров контекста с шаблонами Jinja2 не рекомендуется.

      Контекстные процессоры полезны с шаблонами Django, потому что шаблоны Django не поддерживают вызов функций с аргументами. Поскольку в Jinja2 нет это ограничение, рекомендуется поставить функцию, которую вы будете использовать в качестве обработчик контекста в глобальных переменных, доступных шаблону, используя jinja2.Environment , как описано ниже. Затем вы можете вызвать эту функцию в шаблон:

      Некоторые обработчики контекста шаблонов Django возвращают фиксированное значение.Для Джинджа2 шаблоны, этот уровень косвенности не нужен, так как вы можете добавить константы непосредственно в jinja2.Environment .

      Исходный вариант использования для добавления контекстных процессоров для Jinja2:

      • Выполнение дорогостоящих вычислений, зависящих от запроса.
      • Нужен результат в каждом шаблоне.
      • Использование результата несколько раз в каждом шаблоне.

      Если не выполнены все эти условия, передача функции в шаблон невозможна. больше соответствует дизайну Jinja2.

    Конфигурация по умолчанию намеренно сведена к минимуму. Если шаблон визуализируется с запросом (например, при использовании render() ), серверная часть Jinja2 добавляет глобальные переменные request , csrf_input и csrf_token в контекст. Кроме того, этот бэкэнд не создает Среда со вкусом Джанго. Он не знает о фильтрах и тегах Django. Чтобы использовать специфичные для Django API, вы должны настроить их в Окружающая среда.

    Например, вы можете создать myproject/jinja2.py с таким содержимым:

     из статического импорта django.templatetags.static
    из django.urls импортировать в обратном порядке
    
    из среды импорта jinja2
    
    
    среда определения (** параметры):
        env = Окружающая среда (** параметры)
        env.globals.update({
            «статический»: статический,
            'адрес': обратный,
        })
        вернуть окружение
     

    и установите для параметра 'environment' значение 'myproject.jinja2.environment' .

    Затем вы можете использовать следующие конструкции в шаблонах Jinja2:

     Логотип компании
    
    Администрирование
     

    Концепции тегов и фильтров существуют как в языке шаблонов Django, и в Jinja2, но они используются по-разному. Так как Jinja2 поддерживает передачу аргументы для вызываемых объектов в шаблонах, многие функции, требующие тега шаблона или фильтр в шаблонах Django можно получить, вызвав функцию в Jinja2 шаблоны, как показано в примере выше. Глобальное пространство имен Jinja2 удаляет потребность в обработчиках контекста шаблонов.Язык шаблонов Django не имеет эквивалент тестов Jinja2.

    .