Я искал ответ на простой вопрос, а нашел любопытную инженерную проблему.
Из заголовка вы наверняка догадались, что речь идет о подшипниках – именно на них вращается крыльчатка реактивного двигателя.
Можно догадаться, что в авиации используются какие-то особые подшипники, ведь работать им приходится в очень сложных условиях. Скорость вращения реактивного двигателя превышает 10 000 об/мин, а температура гуляет от -55°C до 200°C.
Газодинамические подшипники – это миф
Если вы будете искать ответ в Wikipedia, она введет вас в заблуждение. Энциклопедия сообщает, что «в газотурбинной технике нашли широкое применение газодинамические подшипники». В таких подшипниках роль смазки играет слой воздуха или другого газа, который засасывается в пространство между трущимися деталями.
Газодинамические подшипники, действительно, имеют очень низкое трение и практически нулевой износ – если не считать начального момента, когда двигатель только начинает раскручиваться, скорость вращения невелика и детали механически трутся друг о друга.
На самом деле, такие подшипники пока используются лишь во вспомогательных устройствах самолетов, таких как насосы системы вентиляции в салоне. Технологи в разных странах мира работают над созданием газодинамических подшипников для основных реактивных двигателей, но они остаются технологией будущего.
Шарик-ролик, ролик-шарик
Правильный ответ дали участники форума Aviation.Stackexchange.com. Турбина вращается на старых добрых подшипниках качения. А чтобы турбина могла работать, их довольно хитро комбинируют.
Дело в том, что вал турбины не просто лежит на опорах. На него насажены крыльчатки компрессора и турбины: первый тянет вал вперед, вторая – назад. Подшипники должны удерживать его не месте, не давая сместиться ни вперед, ни назад.
Поэтому конструкторы реактивных двигателей используют комбинацию из роликовых и шариковых подшипников. Первые обеспечивают минимальное трение и принимают на себя основной вес вала, а вторые способны выдерживать поперечную нагрузку, и удерживают вал двигателя от продольного перемещения.
Если стало интересно, то вот еще 3 инженерные загадки из авиации
Почему в авиации до сих пор используют заклепки Почему кабины советских самолетов красили в сине-зеленый цвет Почему самолеты с тремя двигателями были популярны, а теперь почти исчезли
