Gāzes turbīnas dzinējs pret virzuļdzinēju (virzuļdzinējs)
Tāpat kā visām pārējām iekārtām, lidaparātam ir nepieciešams enerģijas avots, lai tas darbotos, jo īpaši, lai radītu vilci, kas nepieciešama gaisa kuģa virzīšanai uz priekšu. Jau no pirmajiem mēģinājumiem lidojumam ar benzīnu tika izmantoti virzuļdzinēji.
Pasaulē pirmo smagāku par gaisu darbināmo lidojumu veica Wright Flyer I, un tas tika darbināts ar vienu 4 cilindru ar ūdeni dzesētu virzuļdzinēju, kas nodrošināja maksimāli 12 zirgspēkus. Līdz Otrajam pasaules karam visas lidmašīnas tika darbinātas ar virzuļdzinējiem.
Otrā pasaules kara pēdējos posmos vācieši izmantoja reaktīvo dzinēju lidmašīnu darbināšanai, un drīz tam sekoja citas valstis. Lai gan koncepcija un dizains ir izstrādāti kopš 1930. gadiem, reaktīvo dzinēju veiksmīga ieviešana notika tikai pēc Otrā pasaules kara beigām.
Kopš tā laika, pateicoties daudzajām priekšrocībām salīdzinājumā ar virzuļdzinējiem, reaktīvais dzinējs un tā varianti ir kļuvuši par dominējošo lidmašīnu spēkstaciju.
Vairāk par virzuļdzinēju (virzuļdzinēju)
Virsvirziena dzinējs, kas pazīstams arī kā virzuļdzinējs, ir iekārta ar virzuļu virzuļiem, kas pārvērš sadegšanas procesa siltumenerģiju mehāniskā darbā, piemēram, vārpstas darbā. Galvenie lidmašīnās izmantotie dzinēju tipi ir balstīti uz fosilā kurināmā sadegšanu un tiek saukti par iekšdedzes dzinējiem.
Dzinēja mehānika ir pārvietot vārpstu, kas savienota ar virzuļa cilindra mehānismu, radot lielu spiedienu cilindra iekšpusē. Atkarībā no tā, kā cilindri ir izvietoti ap vārpstu, tie tiek iedalīti taisnās (vertikālās), rotējošās, radiālās, V veida un horizontāli pretējās kategorijās.
Iepriekš minētie dzinēju veidi darbojas ar Otto ciklu, un tie tika izmantoti lielākajā daļā lidmašīnu 20.th gadsimta sākumā. Parasti tos izmanto, lai vadītu dzenskrūvi, kas rada vilci. Jebkuram gaisa kuģim, kas darbojas ar virzuļdzinējiem, ir salīdzinoši zems maksimālais ātrums, un dzinēju radītā jauda ir salīdzinoši mazāka nekā reaktīvo dzinēju. Iemesls ir tas, ka virzuļdzinēju jaudas un svara attiecība ir ļoti zema, un, ja nepieciešama lielāka jauda, ir jāpalielina dzinēja izmērs, un tas palielina lidmašīnas kopējo svaru, kas nav vēlams lidmašīnām. Virzuļdzinēju projektēšana un ražošana ir mazāk sarežģīta un prasa mazāku apkopi, kā arī virzuļdzinēju izmaksas ir zemas.
Vairāk par gāzes turbīnu dzinēju
Gāzes turbīnas dzinējs vai vienkārši gāzturbīna ir iekšdedzes dzinējs, kurā kā darba šķidrumu izmanto gāzes, piemēram, gaisu. Gāzes turbīnas darbības termodinamiskais aspekts ir ideāli modelēts ar Breitona ciklu. Gāzes turbīnu dzinēji darbojas, pamatojoties uz rotējošiem komponentiem, un tāpēc tiem ir darba šķidrums, kas nepārtraukti plūst caur dzinēju radiālā vai aksiālā virzienā. Tās ir reaktīvo dzinēju galvenā sastāvdaļa.
Gāzes turbīnas dzinēja galvenās sastāvdaļas ir kompresors, sadegšanas kamera un turbīna, un dažreiz arī sprausla. Tie darbojas, ievedot darba šķidrumu dažādos termodinamiskos stāvokļos un noņemot vārpstas darbu vai vilci pie izplūdes. Ja izmanto izplūdes radīto vilci, to sauc par turboreaktīvo dzinēju; ja turbīna noņem daļu no darba un darbina ventilatoru, to sauc par turboventilatora dzinēju. Dzinēja tips, kas izvelk gandrīz visu darbu kā turbīnas vārpstas darbs, ir pazīstams kā turbovārpstas dzinējs; ja dzenskrūve tiek darbināta ar vārpstu, to sauc par turbo propelleru.
Pastāv daudzi gāzturbīnu varianti, kas paredzēti konkrētiem uzdevumiem. Tiem tiek dota priekšroka salīdzinājumā ar citiem dzinējiem (galvenokārt virzuļdzinējiem), jo tiem ir augsta jaudas un svara attiecība, mazāka vibrācija, liels darbības ātrums un uzticamība.
Kāda ir atšķirība starp gāzes turbīnu un virzuļdzinēju (virzuļdzinēju)?
• Virzuļdzinējiem ir virzuļmehānismi (uz un no kustības), savukārt gāzes turbīnu dzinējiem ir rotācijas mehānismi.
• Abi izmanto gaisu kā darba šķidrumu, taču plūsma gāzes turbīnās ir nepārtraukta, savukārt virzuļdzinējiem ir periodiska plūsma.
• Gāzes turbīnu dzinēju jaudas un svara attiecība ir daudz augstāka nekā virzuļdzinējiem.
• Gāzes turbīnu projektēšana un ražošana ir sarežģīta, savukārt virzuļdzinēji ir vienkāršāki pēc konstrukcijas un vieglāk ražojami.
• Virzuļdzinēju apkope ir vienkāršāka un jāveic bieži, savukārt gāzturbīnu dzinēju apkope ir sarežģīta, taču pārbaude un apkope notiek ar ilgākiem intervāliem.
• Gāzes turbīnu dzinēji vai to varianti ir dārgi, savukārt virzuļdzinēji ir salīdzinoši lēti.
• Gāzes turbīnu dzinēji darbina lielus un jaudīgus gaisa kuģus, piemēram, militāros reaktīvos iznīcinātājus vai komerciālās lidmašīnas, bet virzuļdzinēji tiek izmantoti mazākos un neliela attāluma lidmašīnās.
