Turbojet vs Turboprop
Silnik turboodrzutowy to gazowy silnik turbinowy oddychający powietrzem, wykonujący podczas pracy cykl spalania wewnętrznego. Należy również do typu silników reakcyjnych silników napędowych samolotów. Sir Frank Whittle z Wielkiej Brytanii i Hans von Ohain z Niemiec niezależnie opracowali praktyczną koncepcję silników w późnych latach trzydziestych XX wieku, ale dopiero po II wojnie światowej silnik odrzutowy stał się szeroko stosowaną metodą napędu.
Silniki turbośmigłowe to kolejny wariant zbudowany na silniku turboodrzutowym i wykorzystujący turbinę do wytwarzania pracy wału do napędzania śruby napędowej. Są hybrydą wczesnego napędu tłokowego i nowszego napędu napędzanego turbiną gazową. Ponadto silniki turbośmigłowe można postrzegać jako silnik turbowałowy ze śrubą napędową połączoną z wałem za pomocą mechanizmu przekładni redukcyjnej.
Więcej o silniku Turbojet
Zimne powietrze wchodzące przez wlot jest sprężane do wysokiego ciśnienia w kolejnych stopniach sprężarki osiowej. W zwykłym silniku odrzutowym strumień powietrza przechodzi kilka stopni sprężania, a na każdym etapie podnosi ciśnienie do wyższego poziomu. Nowoczesne silniki turboodrzutowe mogą wytwarzać współczynniki ciśnienia nawet do 10: 1 dzięki zaawansowanym stopniom sprężarki zaprojektowanym z ulepszeniami aerodynamicznymi i zmienną geometrią sprężarki, aby zapewnić optymalne sprężanie na każdym etapie.
Ciśnienie powietrza również podnosi temperaturę, a po zmieszaniu z paliwem tworzy palną mieszankę gazów. Spalanie tego gazu powoduje wzrost ciśnienia i temperatury do bardzo wysokiego poziomu (1200 oC i 1000 kPa), a gaz przepychany jest 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, co wytwarza duży ciąg, który można wykorzystać do napędzania samolotu. Na wydechu prędkość gazu może znacznie przekraczać prędkość dźwięku. Działanie silnika Jet idealnie modeluje cykl Braytona.
Silniki turboodrzutowe są nieefektywne podczas lotu z małą prędkością, a ich optymalna wydajność leży powyżej Mach 2. Inną wadą silników turboodrzutowych jest to, że są bardzo hałaśliwe. Jednak są one nadal używane w pociskach manewrujących średniego zasięgu ze względu na prostotę produkcji i małą prędkość
Więcej o silniku turbośmigłowym
Silnik turbośmigłowy to zaawansowana wersja silnika turboodrzutowego, w której praca wału służy do napędzania śruby napędowej przez mechanizm przekładni redukcyjnej przymocowany do wału turbiny. W tej postaci silników odrzutowych większość ciągu generowana jest przez reakcję śruby napędowej, a spaliny wytwarzają znikomą ilość użytecznej energii; stąd najczęściej nie jest używany do ciągu.
Śmigła w silnikach turbośmigłowych są zwykle typu o stałej prędkości (zmiennym skoku), podobnym do śmigieł stosowanych w większych tłokowych silnikach lotniczych. Podczas gdy większość nowoczesnych silników turboodrzutowych i turbowentylatorowych wykorzystuje sprężarki o przepływie osiowym, 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. Dlatego silniki turbośmigłowe nie są zwykle używane w szybkich samolotach i są używane do napędzania małych samolotów poddźwiękowych. Istnieją pewne wyjątki, takie jak Airbus A400M i Lockheed Martin C130, które są dużymi frachtowcami wojskowymi, a turbośmigłowe są używane do wykonywania wysokowydajnych krótkich startów i lądowań tych samolotów.
Jaka jest różnica między silnikiem turboodrzutowym a silnikiem turbośmigłowym?
• Silniki turboodrzutowe były pierwszym silnikiem z turbiną gazową do oddychania powietrzem w samolotach, podczas gdy turbośmigłowy jest zaawansowanym wariantem turboodrzutowego, wykorzystującym turbinę gazową do napędzania śruby napędowej do wytwarzania ciągu.
• Silniki turboodrzutowe wykazują dobre osiągi przy prędkościach naddźwiękowych, podczas gdy turbośmigłowe osiągają dobre osiągi przy prędkościach poddźwiękowych.
• Silniki turboodrzutowe 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
