Разница между турбореактивным и турбовинтовым двигателем

Turbojet vs Turboprop

Турбореактивный двигатель представляет собой газотурбинный двигатель с воздушным дыханием, выполняющий цикл внутреннего сгорания во время работы. Он также относится к типу реактивных двигателей летательных аппаратов. Сэр Фрэнк Уиттл из Великобритании и Ханс фон Охайн из Германии независимо друг от друга разработали концепцию практических двигателей в конце 1930-х годов, но только после Второй мировой войны реактивный двигатель стал широко используемым двигательным методом..

Турбовинтовые двигатели являются еще одним вариантом, построенным на турбореактивном двигателе, и используют турбину, чтобы производить работу вала для привода гребного винта. Они представляют собой гибрид ранних двигателей с возвратно-поступательным движением и новых двигателей с газовыми турбинами. Также турбовинтовые двигатели можно рассматривать как турбовальные двигатели с пропеллером, соединенным с валом посредством редуктора.

Подробнее о турбореактивном двигателе

Холодный воздух, поступающий через впуск, сжимается до высокого давления на последовательных ступенях компрессора с осевым потоком. В обычном реактивном двигателе воздушный поток проходит несколько этапов сжатия, и на каждом этапе поднимает давление до более высокого уровня. Современные турбореактивные двигатели могут создавать отношения давления до 10: 1 благодаря усовершенствованным ступеням компрессора, разработанным с улучшенными аэродинамическими характеристиками и изменяемой геометрией компрессора для обеспечения оптимального сжатия на каждой ступени..

Повышение давления воздуха также повышает температуру, и при смешивании с топливом образуется смесь горючих газов. Сжигание 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 оказывает усилие на лопасти турбины и вращает вал турбины; в обычном реактивном двигателе эта работа вала приводит в движение компрессор двигателя.

Затем газ направляется через сопло, и это создает большую тягу, которая может быть использована для питания самолета. На выхлопе скорость газа может быть значительно выше скорости звука. Работа реактивного двигателя идеально моделируется циклом Брайтона.

Турбореактивные двигатели неэффективны при полете на малой скорости, а оптимальные рабочие характеристики находятся за пределами Маха 2. Другой недостаток турбореактивных двигателей заключается в том, что турбореактивные двигатели чрезвычайно шумные. Тем не менее, они все еще используются в крылатых ракетах средней дальности из-за простоты производства и низкой скорости

Подробнее о турбовинтовом двигателе

Турбовинтовой двигатель представляет собой усовершенствованный вариант турбореактивного двигателя, в котором работа вала используется для привода гребного винта через редуктор, прикрепленный к валу турбины. В этой форме реактивных двигателей основная тяга генерируется реакцией пропеллера, а выхлоп генерирует незначительное количество полезной энергии; следовательно, в основном не используется для тяги.

Пропеллеры в турбовинтовых двигателях обычно имеют тип с постоянной скоростью (переменный шаг), аналогичный пропеллерам, используемым в более крупных поршневых авиационных двигателях. В то время как большинство современных турбореактивных и турбовентиляторных двигателей используют 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 крупными военными грузовыми судами, и турбовинтовые используются для высокопроизводительных требований к коротким взлетам и посадкам этих самолетов..

В чем разница между турбореактивным и турбовинтовым двигателем?

• Турбореактивные двигатели были первым газотурбинным двигателем с воздушным дыханием для самолетов, в то время как турбовинтовой двигатель представляет собой усовершенствованный вариант турбореактивного двигателя, использующий газовую турбину для привода воздушного винта для создания тяги..

• Турбореактивные двигатели показывают хорошую производительность на сверхзвуковой скорости, в то время как турбовинтовые двигатели показывают хорошую производительность на дозвуковых скоростях..

• В настоящее время турбореактивные двигатели используются в специальных военных целях, но турбовинтовые двигатели широко используются как в военных, так и в коммерческих самолетах..

Диаграмма Источник:

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

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