Турбовентилатор срещу турбовитлов двигател
За да се преодолеят недостатъците в работата на турбореактивните двигатели при дозвукови скорости, като ефективност и шум, бяха изградени усъвършенствани варианти на базата на турбореактивните двигатели. Турбовентилаторите са разработени още през 1940 г., но не са използвани поради по-ниска ефективност до 1960 г., когато Rolls-Royce RB.80 Conway става първият сериен турбовентилаторен двигател.
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 турбовентилаторния двигател
Турбовентилаторният двигател е усъвършенствана версия на турбореактивния двигател, при който работата на вала се използва за задвижване на вентилатор, който поема големи количества въздух, компресира и насочва през изпускателната тръба, за да генерира тяга. Част от входящия въздух се използва за задвижване на реактивния двигател в сърцевината, докато другата част се насочва отделно през серия от компресори и се насочва през дюзата, без да се подлага на изгаряне. Благодарение на този гениален механизъм турбовентилаторните двигатели са по-малко шумни и осигуряват повече тяга.
Двигател с висок байпас
Коефициентът на байпас на въздуха се определя като съотношението между масовия дебит на въздуха, засмукан през диск на вентилатора, който заобикаля сърцевината на двигателя, без да се подлага на изгаряне, към масовия дебит, преминаващ през сърцевината на двигателя, който участва в изгаряне, за производство на механична енергия за задвижване на вентилатора и създаване на тяга.
При дизайн с висок байпас по-голямата част от тягата се развива от байпасния поток, а при нисък байпас е от потока през сърцевината на двигателя. Двигателите с висок байпас обикновено се използват за търговски приложения поради по-ниския си шум и горивна ефективност, а двигателите с нисък байпас се използват, когато се изискват по-високи съотношения на мощност към тегло, като военни изтребители.
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 турбовентилатор и турбовитлов двигател?
• При турбовентилаторните двигатели газотурбинният двигател се използва за задвижване на вентилатор за генериране на тягата, докато при турбовитловите той се използва за задвижване на витло.
• При турбовентилаторните двигатели, генерираната тяга е комбинация от байпасен поток и газова турбина, докато турбовитловите двигатели генерират тяга почти изцяло от витлата.
• Турбовентилаторите работят с добра ефективност както при свръхзвуков, така и при трансзвуков полет, но турбовитлов двигател може да се използва само при дозвуков полет.
Източник на диаграма:
en.wikipedia.org/wiki/File:Turboprop_operation-en.svg
en.wikipedia.org/wiki/File:Turbofan_operation.svg
