Turbofan vs Turboprop
Για να ξεπεραστούν τα μειονεκτήματα στην απόδοση των κινητήρων turbojet σε υποηχητικές ταχύτητες, όπως η απόδοση και ο θόρυβος, κατασκευάστηκαν προηγμένες παραλλαγές με βάση τους κινητήρες turbojet. Οι turbofan αναπτύχθηκαν ήδη από τη δεκαετία του 1940, αλλά δεν χρησιμοποιήθηκαν λόγω μικρότερης απόδοσης μέχρι τη δεκαετία του 1960, όταν η Rolls-Royce RB.80 Conway έγινε ο πρώτος κινητήρας turbofan παραγωγής.
Οι κινητήρες στροβιλοκινητήρα είναι μια άλλη παραλλαγή που βασίζεται στον κινητήρα στροβιλοκινητήρα και χρησιμοποιούν τον στρόβιλο για να παράγουν εργασίες άξονα για να κινήσουν μια προπέλα. Είναι ένα υβρίδιο πρώιμης παλινδρομικής πρόωσης κινητήρα και νεότερης πρόωσης με τουρμπίνα αερίου. Επίσης, οι κινητήρες στροβιλοκινητήρα μπορούν να θεωρηθούν ως κινητήρας στροβιλοκινητήρα με έλικα συνδεδεμένο στον άξονα μέσω ενός μηχανισμού μειωτήρα.
Περισσότερα για τον κινητήρα Turbofan
Ο κινητήρας Turbofan είναι μια προηγμένη έκδοση του κινητήρα turbojet, όπου η εργασία του άξονα χρησιμοποιείται για να οδηγεί έναν ανεμιστήρα για να εισπράξει μεγάλες ποσότητες αέρα, να συμπιέσει και να κατευθύνει μέσω της εξάτμισης, για να δημιουργήσει ώση. Μέρος της εισαγωγής αέρα χρησιμοποιείται για την κίνηση του κινητήρα τζετ στον πυρήνα, ενώ το άλλο τμήμα κατευθύνεται χωριστά μέσω μιας σειράς συμπιεστών και κατευθύνεται μέσω του ακροφυσίου χωρίς να υποστεί καύση. Λόγω αυτού του έξυπνου μηχανισμού, οι κινητήρες turbofan είναι λιγότερο θορυβώδεις και προσφέρουν περισσότερη ώθηση.
High Bypass Engine
Ο λόγος παράκαμψης αέρα ορίζεται ως η αναλογία μεταξύ των ρυθμών ροής μάζας αέρα που αντλείται μέσω ενός δίσκου ανεμιστήρα που παρακάμπτει τον πυρήνα του κινητήρα χωρίς καύση, προς τον ρυθμό ροής μάζας που διέρχεται από τον πυρήνα του κινητήρα που εμπλέκεται σε καύση, για την παραγωγή μηχανικής ενέργειας για την κίνηση του ανεμιστήρα και την παραγωγή ώθησης.
Σε ένα σχέδιο υψηλής παράκαμψης, το μεγαλύτερο μέρος της ώσης αναπτύσσεται από τη ροή παράκαμψης και στη χαμηλή παράκαμψη, είναι από τη ροή μέσω του πυρήνα του κινητήρα. Οι κινητήρες υψηλής παράκαμψης χρησιμοποιούνται συνήθως για εμπορικές εφαρμογές για τον λιγότερο θόρυβο και την απόδοση καυσίμου και οι κινητήρες χαμηλής παράκαμψης χρησιμοποιούνται όπου απαιτούνται υψηλότερες αναλογίες ισχύος προς βάρος, όπως στρατιωτικά μαχητικά αεροσκάφη.
Περισσότερα για τον κινητήρα Turboprop
Ο κινητήρας στροβιλοκινητήρα είναι μια προηγμένη έκδοση του κινητήρα στροβιλοκινητήρα, όπου η εργασία του άξονα χρησιμοποιείται για την οδήγηση μιας προπέλας μέσω ενός μηχανισμού μειωτήρων που συνδέεται στον άξονα του στροβίλου. Σε αυτή τη μορφή κινητήρων αεριωθουμένων, η πλειονότητα της ώσης δημιουργείται από την αντίδραση της έλικας και τα καυσαέρια παράγουν μια αμελητέα ποσότητα χρησιμοποιήσιμης ενέργειας. ως εκ τούτου δεν χρησιμοποιείται κυρίως για ώθηση.
Οι έλικες στους κινητήρες στροβιλοκινητήρα είναι συνήθως τύπου σταθερής ταχύτητας (μεταβλητού βήματος), παρόμοιοι με τους έλικες που χρησιμοποιούνται σε μεγαλύτερους παλινδρομικούς κινητήρες αεροσκαφών. Ενώ οι περισσότεροι σύγχρονοι κινητήρες turbojet και turbofan χρησιμοποιούν συμπιεστές αξονικής ροής, οι κινητήρες turboprop συνήθως περιέχουν τουλάχιστον ένα στάδιο φυγόκεντρης συμπίεσης.
Οι έλικες χάνουν την απόδοση τους καθώς αυξάνεται η ταχύτητα του αεροσκάφους, αλλά είναι πολύ αποτελεσματικοί σε ταχύτητες πτήσης κάτω από 725 km/h. Ως εκ τούτου, οι στροβιλοκινητήρες συνήθως δεν χρησιμοποιούνται σε αεροσκάφη υψηλής ταχύτητας και χρησιμοποιούνται για την τροφοδοσία μικρών υποηχητικών αεροσκαφών. Υπάρχουν ορισμένες εξαιρέσεις, όπως τα Airbus A400M και Lockheed Martin C130, τα οποία είναι μεγάλα στρατιωτικά φορτηγά, και turboprops χρησιμοποιούνται για τις απαιτήσεις σύντομης απογείωσης και προσγείωσης υψηλών επιδόσεων αυτών των αεροσκαφών.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ Turbofan και Turboprop Engine;
• Στους κινητήρες στροβίλου, ένας κινητήρας αεριοστροβίλου χρησιμοποιείται για την κίνηση ενός ανεμιστήρα για τη δημιουργία ώθησης ενώ, στους στροβιλοκινητήρες, χρησιμοποιείται για την κίνηση μιας προπέλας.
• Στον κινητήρα turbofan, η ώθηση που δημιουργείται είναι ένας συνδυασμός ροής παράκαμψης και καυσαερίων αεριοστροβίλου, ενώ οι στροβιλοκινητήρες παράγουν ώση σχεδόν εξ ολοκλήρου από τους έλικες.
• Οι στροβιλοανεμιστήρες αποδίδουν με καλή απόδοση τόσο σε υπερηχητικές όσο και σε υπερηχητικές πτήσεις, αλλά ένα turboprop μπορεί να χρησιμοποιηθεί μόνο σε υποηχητικές πτήσεις.
Πηγή διαγράμματος:
en.wikipedia.org/wiki/File:Turboprop_operation-en.svg
en.wikipedia.org/wiki/File:Turbofan_operation.svg
