Турбореактивен срещу турбовитлов двигател
Турбореактивният двигател е газотурбинен двигател, който диша въздух, изпълнявайки цикъл на вътрешно горене по време на работа. Той също така принадлежи към типа реактивен двигател на самолетните задвижващи двигатели. Сър Франк Уитъл от Обединеното кралство и Ханс фон Охайн от Германия независимо разработиха концепцията за практични двигатели през края на 30-те години на миналия век, но едва след Втората световна война реактивният двигател стана широко използван метод за задвижване.
Турбовитловите двигатели са друг вариант, изграден върху турбореактивния двигател, и използват турбината, за да произвеждат работа на вала за задвижване на витло. Те са хибрид на ранно задвижване с бутален двигател и по-ново задвижване с газова турбина. Също така, турбовитловите двигатели могат да се разглеждат като турбовалов двигател с витло, свързано към вала чрез редуктор.
Повече за турбореактивния двигател
Студеният въздух, влизащ през всмукателния отвор, се компресира до високо налягане в последователните етапи на компресора с аксиален поток. В обикновен реактивен двигател въздушният поток преминава през няколко етапа на компресия и на всеки етап повишава налягането до по-високо ниво. Съвременните турбореактивни двигатели могат да произвеждат съотношения на налягането до 10:1 благодарение на усъвършенстваните степени на компресора, проектирани с аеродинамични подобрения и променлива геометрия на компресора, за да се постигне оптимална компресия на всяка степен.
Повишаването на налягането на въздуха също повишава температурата и при смесване с горивото се образува горима газова смес. Изгарянето на този газ повишава налягането и температурата до много високо ниво (1200 oC и 1000 kPa) и газът преминава през лопатките на турбината. В секцията на турбината газът упражнява сила върху лопатките на турбината и върти вала на турбината; в обикновен реактивен двигател тази работа на вала задвижва компресора на двигателя.
След това газът се насочва през дюза и това произвежда голямо количество тяга, която може да се използва за захранване на самолет. При отработените газове скоростта на газа може да бъде доста над скоростта на звука. Работата на реактивния двигател е идеално моделирана от цикъла на Брайтън.
Турбореактивните двигатели са неефективни при полет с ниска скорост и оптималната производителност е над Mach 2. Друг недостатък на турбореактивните двигатели е, че турбореактивните двигатели са изключително шумни. Въпреки това, те все още се използват в крилатите ракети със среден обсег поради простотата на производство и ниската скорост
Повече за турбовитлов двигател
Турбовитлов двигател е усъвършенствана версия на турбореактивния двигател, при който работата на вала се използва за задвижване на витло чрез редуктор, прикрепен към вала на турбината. В тази форма на реактивни двигатели по-голямата част от тягата се генерира от реакцията на витлото, а отработените газове генерират незначително количество използваема енергия; следователно най-вече не се използва за тяга.
Витлата в турбовитловите двигатели обикновено са с постоянна скорост (с променлива стъпка), подобно на витлата, използвани в по-големите бутални самолетни двигатели. Докато повечето съвременни турбореактивни и турбовентилационни двигатели използват компресори с аксиален поток, турбовитловите двигатели обикновено съдържат поне една степен на центробежна компресия.
Витлата губят ефективност с увеличаване на скоростта на самолета, но са много ефективни при скорости на полета под 725 km/h. Следователно турбовитловите двигатели обикновено не се използват на високоскоростни самолети и се използват за захранване на малки дозвукови самолети. Съществуват някои изключения, като Airbus A400M и Lockheed Martin C130, които са големи военни товарни кораби и турбовитловите двигатели се използват за високопроизводителни изисквания за късо излитане и кацане на тези самолети.
Каква е разликата между турбореактивен и турбовитлов двигател?
• Турбореактивните двигатели бяха първият газотурбинен двигател с дишане на въздух за самолети, докато турбовитловият двигател е усъвършенстван вариант на турбореактивен двигател, използващ газовата турбина за задвижване на витло за генериране на тяга.
• Турбореактивните двигатели показват добра производителност при свръхзвукова скорост, докато турбовитловите двигатели показват добра производителност при дозвукови скорости.
• Турбореактивните двигатели се използват в специфични военни приложения в момента, но турбовитловите се използват широко както във военни, така и в търговски самолети.
Източник на диаграма:
en.wikipedia.org/wiki/File:Jet_engine.svg
en.wikipedia.org/wiki/File:Turboprop_operation-en.svg
