Turboventilators pret turbopropelleru
Lai novērstu turboreaktīvo dzinēju darbības trūkumus zemskaņas ātrumos, piemēram, efektivitāti un troksni, tika izveidoti uzlaboti varianti, kuru pamatā ir turboreaktīvie dzinēji. Turboventilatori tika izstrādāti jau 1940. gados, taču tos neizmantoja mazākas efektivitātes dēļ līdz 60. gadiem, kad Rolls-Royce RB.80 Conway kļuva par pirmo sērijveida turboventilatoru dzinēju.
Turbopropelleru dzinēji ir vēl viens variants, kas būvēts uz turboreaktīvo dzinēju, un tie izmanto turbīnu, lai ražotu vārpstu, lai darbinātu dzenskrūvi. Tie ir agrīnas virzuļdzinēja piedziņas un jaunākas gāzturbīnas piedziņas hibrīds. Arī turbopropelleru dzinējus var uzskatīt par turbovārpstas dzinēju, kura dzenskrūve ir savienota ar vārpstu, izmantojot reduktora mehānismu.
Vairāk par turboventilatora dzinēju
Turboventilatora dzinējs ir uzlabota turboreaktīvo dzinēja versija, kurā vārpstas darbs tiek izmantots, lai vadītu ventilatoru, lai uzņemtu lielu gaisa daudzumu, saspiestu un virzītu cauri izplūdes gāzēm, lai radītu vilci. Daļa gaisa ieplūdes tiek izmantota, lai darbinātu reaktīvo dzinēju kodolā, bet otra daļa tiek virzīta atsevišķi caur kompresoru sēriju un tiek virzīta caur sprauslu bez sadegšanas. Šī atjautīgā mehānisma dēļ turboventilatoru dzinēji ir mazāk trokšņaini un nodrošina lielāku vilci.
Augstas apvedceļa dzinējs
Gaisa apvada koeficients ir definēts kā attiecība starp gaisa masas plūsmas ātrumu, kas tiek izvadīts caur ventilatora disku, kas apiet dzinēja serdi bez aizdegšanās, un masas plūsmas ātrumu, kas iet caur dzinēja serdi, kas ir iesaistīts sadegšana, lai ražotu mehānisko enerģiju, lai darbinātu ventilatoru un radītu vilci.
Augstas apvedceļa konstrukcijā lielākā daļa vilces tiek radīta no apvada plūsmas, bet zemā apvedceļā tā ir no plūsmas caur dzinēja kodolu. Augsta apvada dzinēji parasti tiek izmantoti komerciāliem nolūkiem, jo tiem ir mazāks troksnis un degvielas efektivitāte, un zema apvada dzinēji tiek izmantoti tur, kur nepieciešama lielāka jaudas un svara attiecība, piemēram, militārās kaujas lidmašīnas.
Vairāk par turbopropelleru dzinēju
Turbopropelleru dzinējs ir uzlabota turboreaktīvo dzinēja versija, kurā vārpstas darbs tiek izmantots dzenskrūves dzīšanai caur reduktora mehānismu, kas piestiprināts pie turbīnas vārpstas. Šajā reaktīvo dzinēju formā lielāko vilces spēku rada dzenskrūves reakcija, un izplūdes gāzes rada niecīgu izmantojamās enerģijas daudzumu; tāpēc to galvenokārt neizmanto vilces nodrošināšanai.
Turbopropelleru dzenskrūves parasti ir nemainīga ātruma (mainīga soļa) tipa propelleri, līdzīgi kā dzenskrūves, ko izmanto lielākos virzuļdzinēju gaisa kuģu dzinējos. Lai gan lielākajā daļā mūsdienu turboreaktīvo un turboventilatoru tiek izmantoti aksiālās plūsmas kompresori, turbopropelleru dzinējos parasti ir vismaz viena centrbēdzes kompresijas pakāpe.
Propelleri zaudē efektivitāti, palielinoties gaisa kuģa ātrumam, bet ļoti efektīvi, ja lidojuma ātrums ir mazāks par 725 km/h. Tādējādi turbopropelleru dzinējus parasti neizmanto ātrgaitas lidmašīnās, un tos izmanto mazu zemskaņas lidmašīnu darbināšanai. Ir daži izņēmumi, piemēram, Airbus A400M un Lockheed Martin C130, kas ir lieli militārie kravas kuģi, un turbopropelleru dzinēji tiek izmantoti šo lidmašīnu augstas veiktspējas īsas pacelšanās un nosēšanās prasībām.
Kāda ir atšķirība starp turboventilatoru un turbopropelleru dzinēju?
• Turboventilatora dzinējos gāzes turbīnas dzinēju izmanto, lai darbinātu ventilatoru, lai radītu vilci, savukārt turbopropelleru motoros to izmanto, lai darbinātu dzenskrūvi.
• Turboventilatora dzinējā vilces spēks ir apvada plūsmas un gāzturbīnas izplūdes gāzu kombinācija, savukārt turbopropelleru vilces spēku gandrīz pilnībā rada dzenskrūves.
• Turboventilatori darbojas ar labu efektivitāti gan virsskaņas, gan pārskaņas lidojumā, taču turbopropelleru var izmantot tikai zemskaņas lidojumā.
Diagrammas avots:
en.wikipedia.org/wiki/File:Turboprop_operation-en.svg
en.wikipedia.org/wiki/File:Turbofan_operation.svg
