Μηχανή αεριοστροβίλου έναντι παλινδρομικού κινητήρα (εμβολοφόρος κινητήρας)
Όπως όλα τα άλλα μηχανήματα, το αεροσκάφος χρειάζεται μια πηγή ενέργειας για να λειτουργήσει, ειδικά για να δημιουργήσει ώση που απαιτείται για να μετακινηθεί το αεροσκάφος προς τα εμπρός. Από τις πρώτες προσπάθειες, παλινδρομικοί κινητήρες που λειτουργούσαν με βενζίνη χρησιμοποιήθηκαν για πτήσεις με κινητήρα.
Η πρώτη βαρύτερη από τον αέρα πτήση στον κόσμο έγινε από το Wright Flyer I και τροφοδοτήθηκε με έναν μονοκύλινδρο υδρόψυκτο εμβολοφόρο κινητήρα που απέδιδε ισχύ 12 ίππων το μέγιστο. Μέχρι τον Β' Παγκόσμιο Πόλεμο, κάθε αεροπλάνο τροφοδοτείτο με παλινδρομικούς / εμβολοφόρους κινητήρες.
Στα τελευταία στάδια του Β' Παγκοσμίου Πολέμου, οι Γερμανοί χρησιμοποίησαν τον κινητήρα τζετ για να τροφοδοτήσουν αεροσκάφη και σύντομα ακολούθησαν και άλλες χώρες. Παρόλο που η ιδέα και ο σχεδιασμός έχουν αναπτυχθεί από τη δεκαετία του 1930, η επιτυχής εφαρμογή του κινητήρα jet ήρθε μόνο μετά το τέλος του Β' Παγκοσμίου Πολέμου.
Από τότε, λόγω των πολλών πλεονεκτημάτων τους έναντι των παλινδρομικών κινητήρων, ο κινητήρας τζετ και οι παραλλαγές του έχουν γίνει η κυρίαρχη μορφή σταθμού παραγωγής ενέργειας για αεροσκάφη.
Περισσότερα για τον παλινδρομικό κινητήρα (εμβολοφόρος κινητήρας)
Ένας παλινδρομικός κινητήρας, γνωστός και ως εμβολοφόρος κινητήρας είναι ένα μηχάνημα με παλινδρομικά έμβολα, το οποίο μετατρέπει τη θερμική ενέργεια από μια διαδικασία καύσης σε μηχανική εργασία, όπως η εργασία άξονα. Ο κύριος τύπος κινητήρα που χρησιμοποιείται στα αεροσκάφη βασίζεται στην καύση ορυκτών καυσίμων και ονομάζεται κινητήρες εσωτερικής καύσης.
Μηχανική του κινητήρα είναι να κινεί έναν άξονα που συνδέεται με έναν μηχανισμό κυλίνδρου εμβόλου δημιουργώντας μεγάλη πίεση μέσα στον κύλινδρο. Ανάλογα με τον τρόπο με τον οποίο είναι διατεταγμένοι οι κύλινδροι γύρω από τον άξονα, κατηγοριοποιούνται σε ευθείες (κάθετες), περιστροφικές, ακτινικές, τύπου V και οριζόντια αντίθετες κατηγορίες.
Οι τύποι κινητήρων που αναφέρονται παραπάνω λειτουργούν στον κύκλο Otto και χρησιμοποιήθηκαν στα περισσότερα αεροσκάφη στις αρχές του 20ου αιώνα. Συνήθως χρησιμοποιούνται για την κίνηση μιας προπέλας, η οποία δημιουργεί την ώθηση. Κάθε αεροσκάφος που λειτουργεί με εμβολοφόρους κινητήρες έχει σχετικά χαμηλές μέγιστες ταχύτητες και η ισχύς που παράγεται από τους κινητήρες είναι συγκριτικά μικρότερη από τους κινητήρες αεριωθουμένων. Ο λόγος είναι ότι η αναλογία ισχύος προς βάρος των κινητήρων εμβόλου είναι πολύ χαμηλή και, εάν απαιτείται περισσότερη ισχύς, το μέγεθος του κινητήρα πρέπει να αυξηθεί και αυτό αυξάνει το συνολικό βάρος του αεροσκάφους, κάτι που δεν είναι επιθυμητό για τα αεροσκάφη. Ο σχεδιασμός και η παραγωγή των εμβολοφόρων κινητήρων είναι λιγότερο περίπλοκοι και απαιτούν λιγότερη συντήρηση και το κόστος των εμβολοφόρων κινητήρων είναι επίσης χαμηλό.
Περισσότερα για τον κινητήρα αεριοστροβίλου
Ο κινητήρας αεριοστροβίλου ή απλά ένας αεριοστρόβιλος είναι ένας κινητήρας εσωτερικής καύσης, που χρησιμοποιεί αέρια όπως ο αέρας ως ρευστό εργασίας. Η θερμοδυναμική πτυχή της λειτουργίας του αεριοστρόβιλου μοντελοποιείται ιδανικά από τον κύκλο Brayton. Οι κινητήρες αεριοστροβίλου λειτουργούν με βάση περιστροφικά εξαρτήματα και, επομένως, έχουν ένα λειτουργικό ρευστό που ρέει συνεχώς μέσω του κινητήρα είτε σε ακτινικές είτε αξονικές κατευθύνσεις. Αποτελούν το βασικό συστατικό του κινητήρα τζετ.
Τα κύρια εξαρτήματα του κινητήρα αεριοστροβίλου είναι ο συμπιεστής, ο θάλαμος καύσης και ο στρόβιλος, και μερικές φορές, ένα ακροφύσιο. Λειτουργούν φέρνοντας το ρευστό εργασίας σε διαφορετικές θερμοδυναμικές καταστάσεις και εξάγοντας το έργο του άξονα ή την ώθηση στην εξάτμιση. Εάν χρησιμοποιείται η ώθηση που δημιουργείται από την εξάτμιση, είναι γνωστή ως κινητήρας turbo jet. Εάν ο στρόβιλος εξάγει ένα μέρος της εργασίας και οδηγεί έναν ανεμιστήρα, είναι γνωστός ως κινητήρας στροβιλοανεμιστήρα. Ο τύπος κινητήρα που εξάγει σχεδόν όλο το έργο ως το έργο του άξονα του στροβίλου είναι γνωστός ως κινητήρας στροβιλοκινητήρα. αν μια προπέλα κινείται από τον άξονα, είναι γνωστή ως κινητήρας στροβιλοκινητήρα.
Υπάρχουν πολλές παραλλαγές των αεριοστροβίλων, σχεδιασμένες για συγκεκριμένες εργασίες. Προτιμώνται σε σχέση με άλλους κινητήρες (κυρίως παλινδρομικούς κινητήρες) λόγω της υψηλής αναλογίας ισχύος προς βάρος, λιγότερους κραδασμούς, υψηλές ταχύτητες λειτουργίας και αξιοπιστία.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ του αεριοστρόβιλου και του παλινδρομικού κινητήρα (εμβολοφόρος κινητήρας);
• Οι κινητήρες με έμβολο έχουν παλινδρομικούς μηχανισμούς (από και προς την κίνηση) ενώ οι κινητήρες αεριοστροβίλου διαθέτουν περιστροφικούς μηχανισμούς.
• Και οι δύο χρησιμοποιούν τον αέρα ως λειτουργικό ρευστό, αλλά η ροή στους αεριοστρόβιλους είναι συνεχής ενώ οι παλινδρομικοί κινητήρες έχουν διακοπτόμενη ροή.
• Ο λόγος ισχύος προς βάρος των κινητήρων αεριοστροβίλου είναι πολύ υψηλότερος από αυτόν των παλινδρομικών κινητήρων.
• Οι αεριοστρόβιλοι είναι εξελιγμένοι στο σχεδιασμό και την κατασκευή, ενώ οι παλινδρομικοί κινητήρες είναι απλούστεροι στο σχεδιασμό και ευκολότεροι στην κατασκευή.
• Η συντήρηση των παλινδρομικών κινητήρων είναι απλούστερη και πρέπει να εκτελείται συχνά, ενώ η συντήρηση των κινητήρων αεριοστροβίλου είναι περίπλοκη, αλλά η επιθεώρηση και η συντήρηση γίνονται σε μεγαλύτερα χρονικά διαστήματα.
• Οι κινητήρες αεριοστροβίλου ή οι παραλλαγές τους είναι ακριβές, ενώ οι παλινδρομικοί κινητήρες είναι σχετικά φθηνοί.
• Οι κινητήρες αεριοστροβίλου τροφοδοτούν μεγάλα και ισχυρά αεροσκάφη, όπως στρατιωτικά μαχητικά τζετ ή εμπορικά αεροσκάφη, αλλά ο εμβολοφόρος κινητήρας χρησιμοποιείται σε αεροσκάφη μικρότερης εμβέλειας και μικρής εμβέλειας.
