Turbojet kontra turbośmigłowy
Turboodrzutowy to silnik turboodrzutowy z oddychaniem powietrzem, który podczas pracy przeprowadza wewnętrzny cykl spalania. Należy również do typu silników reakcyjnych w samolotowych silnikach napędowych. Sir Frank Whittle z Wielkiej Brytanii i Hans von Ohain z Niemiec niezależnie opracowali koncepcję praktycznych silników pod koniec lat 30. XX wieku, ale dopiero po II wojnie światowej silnik odrzutowy stał się powszechnie stosowaną metodą napędu.
Silniki turbośmigłowe to kolejny wariant zbudowany na silniku turboodrzutowym, który wykorzystuje turbinę do wytwarzania wału napędzającego śmigło. Są hybrydą wczesnego napędu silnika tłokowego i nowszego napędu napędzanego turbiną gazową. Silniki turbośmigłowe można również postrzegać jako silniki turbowałowe ze śrubą napędową połączoną z wałem za pomocą mechanizmu przekładni redukcyjnej.
Więcej informacji o silniku turboodrzutowym
Zimne powietrze wpływające przez wlot jest sprężane do wysokiego ciśnienia w kolejnych stopniach działania sprężarki osiowej. W zwykłym silniku odrzutowym przepływ powietrza przechodzi kilka etapów sprężania, a na każdym etapie podnosi ciśnienie do wyższego poziomu. Nowoczesne silniki turboodrzutowe mogą wytwarzać stosunek ciśnień do 10:1 dzięki zaawansowanym stopniom sprężania zaprojektowanym z ulepszeniami aerodynamicznymi i zmienną geometrią sprężarki w celu uzyskania optymalnej kompresji na każdym etapie.
Ciśnienie powietrza zwiększa również temperaturę, a po zmieszaniu z paliwem wytwarza palną mieszankę gazów. Spalanie tego gazu podnosi ciśnienie i temperaturę do bardzo wysokiego poziomu (1200 oC i 1000 kPa) a gaz przepycha się przez łopatki turbiny. W sekcji turbiny gaz wywiera siłę na łopatki turbiny i obraca wał turbiny; w zwykłym silniku odrzutowym ta praca wału napędza sprężarkę silnika.
Następnie gaz jest kierowany przez dyszę, a to wytwarza dużą ilość ciągu, która może być wykorzystana do napędzania samolotu. Na wydechu prędkość gazu może znacznie przekraczać prędkość dźwięku. Praca silnika Jet jest idealnie modelowana przez cykl Braytona.
Turboodrzuty są nieefektywne przy locie z małą prędkością, a optymalna wydajność wykracza poza Mach 2. Inną wadą turboodrzutowców jest to, że są bardzo hałaśliwe. Jednak nadal są używane w pociskach manewrujących średniego zasięgu ze względu na prostotę produkcji i niską prędkość
Więcej o silniku turbośmigłowym
Silnik turbośmigłowy to zaawansowana wersja silnika turboodrzutowego, w którym praca wału jest wykorzystywana do napędzania śmigła poprzez mechanizm przekładni redukcyjnej przymocowany do wału turbiny. W tej formie silników odrzutowych większość ciągu jest generowana przez reakcję śmigła, a spaliny generują znikomą ilość użytecznej energii; stąd w większości nie jest używany do ciągu.
Śmigła w silnikach turbośmigłowych są zwykle typu o stałej prędkości (zmiennym skoku), podobne do śmigieł stosowanych w większych silnikach tłokowych samolotów. Podczas gdy większość nowoczesnych silników turboodrzutowych i turbowentylatorowych wykorzystuje sprężarki osiowe, silniki turbośmigłowe zwykle zawierają co najmniej jeden stopień sprężania odśrodkowego.
Śmigła tracą wydajność wraz ze wzrostem prędkości samolotu, ale są bardzo wydajne przy prędkościach lotu poniżej 725 km/h. W związku z tym turbośmigłowe zwykle nie są używane w szybkich samolotach i są wykorzystywane do napędzania małych samolotów poddźwiękowych. Istnieją pewne wyjątki, takie jak Airbus A400M i Lockheed Martin C130, które są dużymi wojskowymi frachtowcami, a turbośmigłowe są wykorzystywane do spełnienia wymagań tych samolotów podczas krótkiego startu i lądowania o wysokich osiągach.
Jaka jest różnica między silnikiem turboodrzutowym a turbośmigłowym?
• Silniki turboodrzutowe były pierwszymi silnikami turbinowymi z oddychaniem powietrzem dla samolotów, natomiast turbośmigłowe to zaawansowana odmiana turboodrzutowych, wykorzystująca turbinę gazową do napędzania śmigła w celu generowania ciągu.
• Turboodrzutowce wykazują dobre osiągi przy prędkościach naddźwiękowych, podczas gdy turbośmigłowe wykazują dobre osiągi przy prędkościach poddźwiękowych.
• Turboodrzutowce są obecnie używane w określonych zastosowaniach wojskowych, ale turbośmigłowe są szeroko stosowane zarówno w samolotach wojskowych, jak i komercyjnych.
Źródło diagramu:
en.wikipedia.org/wiki/File:Jet_engine.svg
en.wikipedia.org/wiki/File:Turboprop_operation-en.svg
