Różne typy silników odrzutowych

Podstawowa koncepcja silnika turboodrzutowego jest prosta. Powietrze jest pobierane z otworu z przodu silnika sprężony 3 do 12 razy większe niż pierwotne ciśnienie w sprężarce. Paliwo jest dodawane do powietrza i spalane w komorze spalania w celu podniesienia temperatury mieszanki płynów do około 1100 F do 1300 F. Powstałe gorące powietrze przepływa przez turbinę, która napędza sprężarkę.

Jeśli turbina i sprężarka są sprawne, ciśnienie na wylocie turbiny będzie prawie dwa razy wyższe niż ciśnienie atmosferyczne, a to nadciśnienie jest wysyłane do dyszy w celu wytworzenia strumienia gazu o dużej prędkości, który wytwarza ciąg. Znaczne zwiększenie ciągu można uzyskać, stosując dopalacz. Jest to druga komora spalania umieszczona za turbiną i przed dyszą. Dopalacz zwiększa temperaturę gazu przed dyszą. Wynikiem tego wzrostu temperatury jest wzrost ciągu o około 40 procent przy starcie i znacznie większy procent przy dużych prędkościach, gdy samolot znajdzie się w powietrzu.

Silnik turboodrzutowy jest silnikiem reakcyjnym. W silniku reakcyjnym rozprężające się gazy mocno dociskają do przedniej części silnika. Turboodrzutowy zasysa powietrze i ściska je lub ściska. Gazy przepływają przez

instagram viewer
turbina i spraw, by się kręciło. Gazy te odbijają się i wystrzeliwują z tyłu wydechu, popychając samolot do przodu.

Silnik turbośmigłowy to silnik odrzutowy przymocowany do śmigła. Turbina z tyłu jest obracana przez gorące gazy, a to obraca wał napędzający śmigło. Niektóre małe samoloty i samoloty transportowe są napędzane turbośmigłami.

Podobnie jak turboodrzutowy silnik turbośmigłowy składa się ze sprężarki, komory spalania i turbiny, ciśnienie powietrza i gazu służy do napędzania turbiny, która następnie wytwarza energię do napędzania kompresor. W porównaniu z silnikiem turboodrzutowym turbośmigłowy ma lepszą wydajność napędu przy prędkościach lotu poniżej około 500 mil na godzinę. Nowoczesne silniki turbośmigłowe są wyposażone w śmigła, które mają mniejszą średnicę, ale większą liczbę łopat, co zapewnia wydajną pracę przy znacznie wyższych prędkościach lotu. Aby dostosować się do wyższych prędkości lotu, ostrza mają kształt sejmitarny i mają pochylone do tyłu krawędzie natarcia na końcach ostrzy. Silniki wyposażone w takie śmigła nazywane są propfanami.

Węgier Gyorgy Jendrassik, który pracował w fabryce wagonów Ganz w Budapeszcie, zaprojektował pierwszy działający silnik turbośmigłowy w 1938 roku. Silnik Jendrassik, zwany Cs-1, po raz pierwszy przetestowano w sierpniu 1940 r.; Cs-1 został porzucony w 1941 roku, nie wszedł do produkcji z powodu wojny. Max Mueller zaprojektował pierwszy silnik turbośmigłowy, który wszedł do produkcji w 1942 roku.

Silnik turbofanowy ma z przodu duży wentylator, który zasysa powietrze. Większość powietrza przepływa na zewnątrz silnika, dzięki czemu jest cichszy i zapewnia większy ciąg przy niskich prędkościach. Większość współczesnych samolotów napędzanych jest przez turbofany. W turboodrzutowym całe powietrze wchodzące do wlotu przechodzi przez generator gazu, który składa się ze sprężarki, komory spalania i turbiny. W silniku turbowentylatorowym tylko część wchodzącego powietrza trafia do komory spalania.

Pozostała część przechodzi przez wentylator lub sprężarkę niskociśnieniową i jest wyrzucana bezpośrednio w postaci „zimnego” strumienia lub mieszana ze spalinami z generatora gazu w celu wytworzenia „gorącego” strumienia. Celem tego rodzaju układu obejściowego jest zwiększenie ciągu bez zwiększania zużycia paliwa. Osiąga to poprzez zwiększenie całkowitego przepływu masy powietrza i zmniejszenie prędkość w ramach tego samego całkowitego zaopatrzenia w energię.

Jest to kolejna forma turbiny gazowej, która działa podobnie do układu turbośmigłowego. Nie napędza śmigła. Zamiast tego zapewnia moc dla śmigłowiec wirnik. Silnik turbosprężarki jest tak skonstruowany, że prędkość wirnika śmigłowca jest niezależna od prędkości obrotowej generatora gazu. Pozwala to na utrzymanie stałej prędkości wirnika, nawet gdy prędkość generatora jest zmieniana w celu modulowania wytwarzanej mocy.

Najprostszy silnik odrzutowy nie ma ruchomych części. Prędkość strumienia „uderza” lub wtłacza powietrze do silnika. Jest to zasadniczo turboodrzutowy, w którym pominięto maszyny wirujące. Jego zastosowanie jest ograniczone faktem, że stopień kompresji zależy całkowicie od prędkości jazdy. Strumień strumieniowy nie wytwarza ciągu statycznego i generalnie bardzo niewielkiego ciągu poniżej prędkości dźwięku. W związku z tym pojazd strumieniowy wymaga jakiejś formy wspomaganego startu, takiej jak inny samolot. Stosowano go głównie w systemach rakiet kierowanych. Pojazdy kosmiczne używają tego typu odrzutowca.