Турбореактивный против турбовинтового
ТРД - газотурбинный двигатель с воздушным дыханием, выполняющий в процессе работы цикл внутреннего сгорания. Он также относится к типу реактивных двигателей авиационных двигателей. Сэр Франк Уиттл из Соединенного Королевства и Ганс фон Охайн из Германии независимо друг от друга разработали практическую концепцию двигателей в конце 1930-х годов, но только после Второй мировой войны реактивный двигатель стал широко использоваться.
Турбовинтовые двигатели - это еще один вариант, построенный на основе турбореактивного двигателя, в котором турбина используется для создания работы вала для привода гребного винта. Они представляют собой гибрид ранней поршневой силовой установки и более новой газотурбинной силовой установки. Также турбовинтовые двигатели можно рассматривать как турбовальный двигатель с воздушным винтом, соединенным с валом через редукторный механизм.
Подробнее о ТРД
Холодный воздух, поступающий через воздухозаборник, сжимается до высокого давления на последовательных ступенях осевого компрессора. В обычном реактивном двигателе воздушный поток проходит несколько стадий сжатия, и на каждой ступени давление поднимается до более высокого уровня. Современные турбореактивные двигатели могут создавать степень сжатия до 10:1 благодаря усовершенствованным ступеням компрессора, разработанным с улучшенными аэродинамическими свойствами и изменяемой геометрией компрессора для обеспечения оптимального сжатия на каждой ступени.
Нагнетание воздуха также повышает температуру, а при смешивании с топливом образуется горючая газовая смесь. Сгорание этого газа повышает давление и температуру до очень высокого уровня (1200 oC и 1000 кПа), и газ проталкивается через лопатки турбины. В секции турбины газ воздействует на лопатки турбины и вращает вал турбины; в обычном реактивном двигателе эта работа вала приводит в движение компрессор двигателя.
Затем газ направляется через сопло, что создает большую тягу, которую можно использовать для питания самолета. На выхлопе скорость газа может быть намного выше скорости звука. Работа реактивного двигателя идеально моделируется циклом Брайтона.
ТРД неэффективны при полете на малых скоростях, а оптимальные характеристики лежат за пределами 2 Маха. Еще одним недостатком ТРД является то, что они очень шумные. Однако они до сих пор используются в крылатых ракетах средней дальности из-за простоты производства и малой скорости хода.
Подробнее о турбовинтовых двигателях
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 за счет реакции винта, а выхлоп генерирует незначительное количество полезной энергии; поэтому в основном не используется для тяги.
Винтовые винты в турбовинтовых двигателях обычно представляют собой винты с постоянной скоростью (переменного шага), аналогичные винтам, используемым 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 двигатели 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 большими военными грузовыми самолетами, а турбовинтовые двигатели используются для обеспечения высокопроизводительных коротких взлетов и посадок этих самолетов.
В чем разница между турбореактивным и турбовинтовым двигателем?
• Турбореактивные двигатели были первыми газотурбинными двигателями с воздушным дыханием для самолетов, а турбовинтовые - это усовершенствованный вариант турбореактивных двигателей, использующий газовую турбину для привода воздушного винта для создания тяги.
• Турбореактивные двигатели показывают хорошие характеристики на сверхзвуковой скорости, а турбовинтовые – на дозвуковых скоростях.
• В настоящее время турбореактивные двигатели используются в конкретных военных целях, но турбовинтовые двигатели широко используются как в военных, так и в коммерческих самолетах.
Источник диаграммы:
en.wikipedia.org/wiki/File:Jet_engine.svg
en.wikipedia.org/wiki/File:Turboprop_operation-en.svg
