Разлика между Turbofan и Turboprop

2024 Автор: Mildred Bawerman | [email protected]. Последно модифициран: 2023-12-16 08:37

Турбофан срещу Турбопроп

За да се преодолеят недостатъците в работата на турбореактивните двигатели при дозвукови скорости, като ефективност и шум, са изградени усъвършенствани варианти, базирани на турбореактивните двигатели. Турбовентилаторите са разработени още през 40-те години, но не се използват поради по-малка ефективност до 60-те години, когато Rolls-Royce RB.80 Conway става първият сериен турбовентилаторен двигател.

Турбовинтовите двигатели са друг вариант, изграден върху турбореактивния двигател и използват турбината за производство на валове за задвижване на витло. Те са хибрид на задвижване с ранно бутални двигатели и по-ново задвижване с газова турбина. Също така, турбовинтовите двигатели могат да се разглеждат като турбовални двигатели с витло, свързани към вала чрез механизъм за редукция.

Повече за Turbofan Engine

Турбовентилаторният двигател е усъвършенствана версия на турбореактивния двигател, при който работата на вала се използва за задвижване на вентилатор, за да поеме големи количества въздух, да компресира и насочи през изпускателната система, за да генерира тяга. Част от въздухозаборника се използва за задвижване на реактивния двигател в сърцевината, докато другата част се насочва отделно през серия компресори и се насочва през дюзата, без да се подлага на горене. Поради този гениален механизъм турбовентилаторните двигатели са по-малко шумни и осигуряват по-голяма тяга.

Високо байпасен двигател

Байпасното съотношение на въздуха се дефинира като съотношението между масовите дебити на въздуха, изтеглено през вентилаторен диск, който заобикаля сърцевината на двигателя, без да се подлага на горене, към масовия дебит, преминаващ през ядрото на двигателя, което участва в горенето, за да се получи механично енергия за задвижване на вентилатора и създаване на тяга.

При конструкцията с висок байпас по-голямата част от тягата се развива от байпасния поток, а при ниския байпас е от потока през сърцевината на двигателя. Двигателите с висок байпас обикновено се използват за търговски приложения поради по-ниския им шум и разход на гориво, а двигателите с нисък байпас се използват там, където се изискват по-високи съотношения на мощност към тегло, като военни самолети.

Повече за Turboprop Engine

Турбовинтовият двигател е усъвършенствана версия на турбореактивния двигател, при който работата на вала се използва за задвижване на витло чрез редукционен механизъм, прикрепен към вала на турбината. При тази форма на реактивни двигатели, основната тяга се генерира от реакцията на витлото и отработените газове генерират незначително количество използваема енергия; следователно предимно не се използва за тяга.

Витлата в турбовинтовите двигатели обикновено са тип с постоянна скорост (променлива стъпка), подобно на витлата, използвани в по-големи бутални самолетни двигатели. Докато повечето съвременни турбореактивни и турбовентилаторни двигатели използват компресори с аксиален поток, турбовитловите двигатели обикновено съдържат поне един етап на центробежно компресиране.

Витлата губят ефективност с увеличаване на скоростта на самолета, но много ефективни при скорости на полета под 725 км / ч. Следователно турбовинтовите двигатели обикновено не се използват за високоскоростни самолети и се използват за задвижване на малки дозвукови самолети. Съществуват някои изключения, като Airbus A400M и Lockheed Martin C130, които са големи военни товарни кораби, а турбовитловите двигатели се използват за високоефективни изисквания за кратко излитане и кацане на тези самолети.

Каква е разликата между Turbofan и Turboprop Engine?

• При турбовентилаторните двигатели, газотурбинният двигател се използва за задвижване на вентилатор за генериране на тягата, докато при турбовитловите двигатели се използва за задвижване на витло.

• В турбовентилаторния двигател генерираната тяга е комбинация от байпасен поток и изпускане на газовата турбина, докато турбовитловите двигатели генерират тяга почти изцяло от витлата.

• Турбовентилаторите се представят с добра ефективност както при свръхзвуков, така и при трансзвуков полет, но турбовитлов двигател може да се използва само при дозвуков полет.

Източник на диаграмата:

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

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