Różnica między Turbofanem a Turbopropem

Turbofan vs Turboprop
 

Aby przezwyciężyć wady wydajności silników turboodrzutowych przy prędkościach poddźwiękowych, takich jak wydajność i hałas, zbudowano zaawansowane warianty oparte na silnikach turboodrzutowych. Turbofany zostały opracowane już w latach 40. XX wieku, ale nie były używane z powodu mniejszej wydajności aż do lat 60. XX wieku, kiedy to Rolls-Royce RB.80 Conway stał się pierwszym produkcyjnym silnikiem turbowentylatorowym.

Silniki turbośmigłowe są kolejnym wariantem zbudowanym na silniku turboodrzutowym i wykorzystują turbinę do wykonania pracy wału w celu napędzania śmigła. Są hybrydą wczesnego napędu tłokowego i nowszego napędu napędzanego turbiną gazową. Silniki turbośmigłowe można również postrzegać jako silnik z wałem turbośmigłowym i śmigłem połączonym z wałem za pośrednictwem mechanizmu przekładni redukcyjnej.

Więcej informacji o silniku Turbofan

Silnik Turbofan jest zaawansowaną wersją silnika turboodrzutowego, w którym praca wału służy do napędzania wentylatora, aby pobierać duże ilości powietrza, sprężać i kierować bezpośrednio przez wydech, aby wytworzyć ciąg. Część wlotu powietrza służy do napędzania silnika odrzutowego w rdzeniu, podczas gdy druga część jest kierowana osobno przez szereg sprężarek i kierowana przez dyszę bez spalania. Dzięki temu genialnemu mechanizmowi silniki turbowentylatorowe są mniej hałaśliwe i zapewniają większy ciąg.

Silnik wysokiego obejścia

Współczynnik obejścia powietrza definiuje się jako stosunek między masowymi natężeniami przepływu powietrza pobieranego przez tarczę wentylatora, która omija rdzeń silnika bez spalania, do masowego natężenia przepływu przechodzącego przez rdzeń silnika biorący udział w spalaniu, w celu wytworzenia mechanicznego energia napędzająca wentylator i wytwarzająca ciąg.

W konstrukcji z wysokim obejściem większość ciągu powstaje z przepływu obejścia, a w niskim obejściu z przepływu przez rdzeń silnika. Silniki obejściowe są zwykle stosowane w zastosowaniach komercyjnych ze względu na ich mniejszy hałas i oszczędność paliwa, a silniki o niskim obejściu są stosowane tam, gdzie wymagany jest wyższy stosunek mocy do masy, na przykład wojskowe samoloty myśliwskie.

Więcej informacji na temat silnika turbośmigłowego

Silnik turbośmigłowy to zaawansowana wersja silnika turboodrzutowego, w której praca wału służy do napędzania śmigła poprzez mechanizm przekładni redukcyjnej przymocowany do wału turbiny. W tej formie silników odrzutowych większość ciągu jest wytwarzana przez reakcję śmigła, a spaliny wytwarzają znikomą ilość użytecznej energii; dlatego najczęściej nie jest używany do ciągu.

Śmigła w silnikach turbośmigłowych są zwykle typu o stałej prędkości (zmiennym skoku), podobnie jak śmigła stosowane w większych silnikach tłokowych. Podczas gdy większość nowoczesnych silników turboodrzutowych i turbowentylatorowych wykorzystuje sprężarki o przepływie osiowym, silniki turbośmigłowe zwykle zawierają co najmniej jeden stopień sprężania odśrodkowego.

Śmigła tracą wydajność wraz ze wzrostem prędkości samolotu, ale są bardzo wydajne przy prędkościach lotu poniżej 725 km / h. Dlatego turbośmigłowe zwykle nie są używane w szybkich statkach powietrznych i służą do zasilania małych samolotów poddźwiękowych. Istnieją pewne wyjątki, takie jak Airbus A400M i Lockheed Martin C130, które są dużymi wojskowymi frachtowcami, a turbośmigłowe są wykorzystywane do spełnienia wysokich wymagań tych samolotów do krótkiego startu i lądowania.

Jaka jest różnica między turbofanem a silnikiem turbośmigłowym?

• W silnikach turbowentylatorowych silnik turbogazowy służy do napędzania wentylatora w celu wytworzenia ciągu, natomiast w silnikach turbośmigłowych służy do napędzania śmigła.

• W silniku turbofan generowany ciąg jest kombinacją przepływu obejściowego i spalin z turbiny gazowej, podczas gdy turbośmigła wytwarzają ciąg prawie całkowicie przez śmigła.

• Turbofany działają z dobrą wydajnością zarówno w locie naddźwiękowym, jak i transonicznym, ale turbośmigłowy może być używany tylko w locie poddźwiękowym.

Źródło diagramu: 

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

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