Turbofan kontra turbośmigłowy
Aby przezwyciężyć wady osiągów silników turboodrzutowych przy prędkościach poddźwiękowych, takie jak wydajność i hałas, zbudowano zaawansowane warianty oparte na silnikach turboodrzutowych. Turbowentylatory zostały opracowane już w latach 40., ale nie były używane ze względu na mniejszą wydajność do lat 60., kiedy Rolls-Royce RB.80 Conway stał się pierwszym seryjnym silnikiem turbowentylatorowym.
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 turbowentylatorowym
Silnik turbowentylatorowy to zaawansowana wersja silnika turboodrzutowego, w którym praca wału jest wykorzystywana do napędzania wentylatora, który pobiera duże ilości powietrza, spręża i kieruje przez układ wydechowy, aby wytworzyć ciąg. Część wlotu powietrza służy do napędzania silnika odrzutowego w rdzeniu, natomiast pozostała część kierowana jest oddzielnie przez szereg kompresorów i kierowana przez dyszę bez poddawania się spalaniu. Dzięki temu pomysłowemu mechanizmowi silniki turbowentylatorowe są mniej hałaśliwe i zapewniają większy ciąg.
Silnik z wysokim obejściem
Współczynnik obejścia powietrza jest zdefiniowany jako stosunek między masowym natężeniem przepływu powietrza zasysanego przez tarczę wentylatora, która omija rdzeń silnika bez spalania, a masowym natężeniem przepływu przechodzącego przez rdzeń silnika. spalania, aby wytworzyć energię mechaniczną do napędzania wentylatora i wytwarzania ciągu.
W konstrukcji z wysokim obejściem większość ciągu pochodzi z przepływu w obejściu, a w przypadku z niskim obejściem z przepływu przez rdzeń silnika. Silniki z wysokim obejściem są zwykle używane do zastosowań komercyjnych ze względu na mniejszy hałas i oszczędność paliwa, a silniki z niskim obejściem są używane tam, gdzie wymagany jest wyższy stosunek mocy do masy, na przykład w wojskowych samolotach myśliwskich.
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 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.
Jaka jest różnica między turbowentylatorem a silnikiem turbośmigłowym?
• W silnikach turbowentylatorowych turbina gazowa służy do napędzania wentylatora w celu generowania ciągu, podczas gdy w silnikach turbośmigłowych służy do napędzania śmigła.
• W silniku turbowentylatorowym generowany ciąg jest kombinacją przepływu obejściowego i wydechu z turbiny gazowej, podczas gdy turbośmigłowe generują ciąg prawie całkowicie przez śmigła.
• Turbowentylatory działają z dobrą wydajnością zarówno w locie naddźwiękowym, jak i transsonicznym, ale turbośmigłowy może być używany tylko w locie poddźwiękowym.
Źródło diagramu:
en.wikipedia.org/wiki/File:Turboprop_operation-en.svg
en.wikipedia.org/wiki/File:Turbofan_operation.svg
