Разница между турбовентилятором и турбовинтовым двигателем

2024 Автор: Mildred Bawerman | [email protected]. Последнее изменение: 2023-12-16 08:42

Турбореактивный двигатель против турбовинтового двигателя

Чтобы преодолеть недостатки в работе турбореактивных двигателей на дозвуковых скоростях, такие как эффективность и шум, были созданы усовершенствованные варианты на основе турбореактивных двигателей. Турбовентиляторные двигатели были разработаны еще в 1940-х годах, но не использовались из-за меньшей эффективности до 1960-х годов, когда Rolls-Royce RB.80 Conway стал первым серийным турбовентиляторным двигателем.

Турбовинтовые двигатели - это еще один вариант, построенный на базе турбореактивного двигателя, в которых турбина используется для создания работы вала для привода пропеллера. Они представляют собой гибрид первых двигателей с поршневым двигателем и новых двигателей с газотурбинным двигателем. Также турбовинтовые двигатели можно рассматривать как турбовальные двигатели с гребным винтом, соединенным с валом через механизм понижающей передачи.

Подробнее о турбовентиляторном двигателе

Турбореактивный двухконтурный двигатель - это усовершенствованная версия турбореактивного двигателя, в котором работа вала используется для приведения в действие вентилятора, который поглощает большое количество воздуха, сжимает и направляет его через выхлоп для создания тяги. Часть воздухозаборника используется для приведения в действие реактивного двигателя в активной зоне, а другая часть направляется отдельно через несколько компрессоров и направляется через сопло без сгорания. Благодаря этому оригинальному механизму турбовентиляторные двигатели менее шумны и развивают большую тягу.

Двигатель с высоким байпасом

Коэффициент байпасирования воздуха определяется как отношение между массовым расходом воздуха, проходящего через диск вентилятора, который обходит сердечник двигателя, не подвергаясь сгоранию, к массовому расходу, проходящему через сердечник двигателя, который участвует в сгорании, для получения механического энергия для вращения вентилятора и создания тяги.

В конструкции с высоким байпасом большая часть тяги создается за счет потока в байпасе, а в конструкции с низким байпасом - за счет потока через сердечник двигателя. Двигатели с большим байпасом обычно используются в коммерческих целях из-за их меньшего шума и топливной эффективности, а двигатели с низким байпасом используются там, где требуется более высокое соотношение мощности к весу, например, в военных истребителях.

Подробнее о турбовинтовом двигателе

Турбовинтовой двигатель - это усовершенствованная версия турбореактивного двигателя, в котором работа вала используется для привода гребного винта через редукторный механизм, прикрепленный к валу турбины. В этой форме реактивных двигателей большая часть тяги создается реакцией винта, а выхлопные газы генерируют незначительное количество полезной энергии; следовательно, в основном не используется для тяги.

Винты в турбовинтовых двигателях обычно имеют постоянную скорость (изменяемый шаг), похожие на пропеллеры, используемые в более крупных поршневых авиационных двигателях. В то время как в большинстве современных турбореактивных и турбовентиляторных двигателей используются осевые компрессоры, турбовинтовые двигатели обычно содержат по крайней мере одну ступень центробежного сжатия.

Пропеллеры теряют эффективность при увеличении скорости самолета, но очень эффективны при скорости полета ниже 725 км / ч. Следовательно, турбовинтовые самолеты обычно не используются на высокоскоростных самолетах и используются для питания небольших дозвуковых самолетов. Существуют некоторые исключения, такие как Airbus A400M и Lockheed Martin C130, которые являются крупными военными грузовыми самолетами, и турбовинтовые самолеты используются для высокопроизводительных коротких взлетов и посадок этих самолетов.

В чем разница между турбовентиляторным и турбовинтовым двигателем?

• В турбовентиляторных двигателях газотурбинный двигатель используется для привода вентилятора для создания тяги, в то время как в турбовинтовых двигателях он используется для привода гребного винта.

• В турбовентиляторном двигателе создаваемая тяга представляет собой комбинацию байпасного потока и выхлопа газовой турбины, тогда как турбовинтовые двигатели создают тягу почти полностью за счет гребных винтов.

• Турбовинтовые двигатели работают с хорошей эффективностью как в сверхзвуковом, так и в околозвуковом полете, но турбовинтовой двигатель можно использовать только в дозвуковом полете.

Источник диаграммы:

en.wikipedia.org/wiki/File:Turboprop_operation-en.svg

en.wikipedia.org/wiki/File:Turbofan_operation.svg