gasturbinemotoren hebben een lange weg afgelegd sinds 1903. Dat was het eerste jaar dat een gasturbine genoeg energie produceerde om zichzelf draaiende te houden. Het ontwerp werd uitgevoerd door de Noorse uitvinder Aegidus Elling, en het produceerde 11 pk, wat een enorme prestatie was in die tijd.
tegenwoordig zijn gasturbinemotoren er in alle soorten en maten, en de meeste daarvan produceren veel meer dan 11 pk. Hier zijn de 4 belangrijkste types van turbinemotoren, evenals de voors en tegens van elk.
1) turbojetmotor
Heinkel He 178, ‘ s werelds eerste turbojetvliegtuig
turbojetmotoren waren het eerste type gasturbinemotor dat werd uitgevonden. En ook al zien ze er heel anders uit dan de zuigermotor in je auto of vliegtuig, ze werken volgens dezelfde theorie: inlaat, compressie, vermogen, uitlaat.
Hoe werkt een Turbojet?
Turbojets werken door lucht door 5 primaire secties van de motor te laten lopen:
Stap 1: Luchtinlaat
de luchtinlaat is in wezen een buis vóór de motor. De luchtinlaat ziet er simpel uit, maar het is ongelooflijk belangrijk. Het is de taak van de inlaat om de lucht soepel in de compressorbladen te sturen. Bij lage snelheden moet het het verlies van luchtstroom in de motor minimaliseren, en bij supersonische snelheden moet het de luchtstroom onder Mach 1 vertragen (de lucht die in een turbojet stroomt moet subsonisch zijn, ongeacht hoe snel het vliegtuig vliegt).
Stap 2: Compressor
De compressor wordt aangedreven door de turbine in de achterkant van de motor, en zijn taak is om de inkomende lucht te comprimeren, waardoor de luchtdruk aanzienlijk toeneemt. De compressor is een serie ‘ventilatoren’, elk met kleinere en kleinere bladen. Als lucht door elke compressortrap gaat, wordt het meer gecomprimeerd.
Stap 3: Verbrandingskamer
De volgende is de verbrandingskamer, waar de magie echt begint te gebeuren. De hogedruklucht wordt gecombineerd met brandstof en het mengsel wordt ontstoken. Als de brandstof / lucht mengsel brandt, gaat het door de motor naar de turbine. Turbojets lopen zeer mager, met ongeveer 50 delen lucht om elk 1 deel van de brandstof (de meeste zuigermotoren lopen overal van 6-op-1 tot 18-op-1). Een van de belangrijkste redenen waarom turbines draaien deze mager is dat extra luchtstroom nodig is om een turbojet koel te houden.
Stap 4: Turbine de turbine is een andere reeks “ventilatoren”, die als een windmolen werken en energie absorberen uit de hoge snelheidslucht die er doorheen gaat. De turbinebladen zijn aangesloten op en draaien een as, die ook is aangesloten op de compressorbladen aan de voorkant van de motor. De ‘cirkel van het leven’ van de turbjet is bijna compleet.Stap 5: Exhaust (aka ” I ‘ M outta here!”)
het bij hoge snelheid verbrande brandstof/luchtmengsel verlaat de motor via een uitlaatpijp. Als de hoge snelheid lucht uit de achterkant van de motor, produceert stuwkracht, en duwt het vliegtuig (of wat het is bevestigd aan) naar voren.
Turbojet meeneemmaaltijden:
- Voordelen:
- Relatief eenvoudig ontwerp
- in Staat zeer hoge snelheden
- Neemt weinig ruimte
- Nadelen:
- Hoge brandstof verbruik
- Hard
- Slechte prestaties bij lage snelheden
2) Turboprop Engine
King Air met turbopropmotoren
De volgende drie types van turbine motoren zijn allemaal vormen van de turbojet motor, en we beginnen met de turboprop. De turboprop is een turbojet motor, aangesloten op een propeller door middel van een versnellingssysteem.
Hoe werkt een Turboprop?
Stap 1: de turbojet draait een as, die is aangesloten op een versnellingsbak
Stap 2: een versnellingsbak vertraagt het spinnen, en het langzaamste bewegende toestel wordt aangesloten op de Schroef
Stap 3: de schroef draait door de lucht en produceert stuwkracht net als uw Cessna 172
Turboprop afhaalmaaltijd:
- Pros:
- zeer brandstofefficiënt
- meest efficiënt bij een snelheid tussen 250-400 knopen
- meest efficiënt bij een hoogte tussen 18.000 en 30.000 voet
- cons:
- beperkte voorwaartse luchtsnelheid
- transmissiesystemen zijn zwaar en kunnen afbreken
- Pros:
- Brandstof-efficiënte
- Stiller dan turbinestraalmotoren
- Ze zien er geweldig
- Nadelen:
- Zwaarder dan turbinestraalmotoren
- Groter frontaal oppervlak dan turbinestraalmotoren
- Inefficiënte op zeer grote hoogte
- Pros:
- veel hogere vermogen / gewichtsverhouding dan zuigermotoren
- meestal kleiner dan zuigermotoren
- Cons:
- luide
- op de as aangesloten Tandwielsystemen kunnen complex zijn en
3) Turbofan-motor
Sommige turbofan-motoren met een brede romp kunnen meer dan 100.000 pond stuwkracht produceren
Turbofans combineren het beste van beide werelden tussen turbojets en turboprops. En je zult deze motoren waarschijnlijk zien als je naar het vliegveld gaat voor je volgende vlucht.
Hoe werkt een Turbofan?
Turbofans werken door een ventilator aan de voorkant van een turbojetmotor te bevestigen. De ventilator creëert extra stuwkracht, helpt de motor te koelen en vermindert het geluidsniveau van de motor.
Stap 1: inlaatlucht is verdeeld in twee afzonderlijke stromen. De ene stroom stroomt rond de motor (bypass lucht), terwijl de andere door de motorkern gaat.
Stap 2: De Omlooplucht passeert rond de motor en wordt versneld door een ventilator, waardoor extra stuwkracht ontstaat.Stap 3: de lucht stroomt door de turbojetmotor en zet de stuwkracht voort.
turbofan afhaalmaaltijden:
Pratt & Whitney F100 turbofan met naverbrander van een F-16
4) turboshaftmotor
Bell 206 helikopter met turboshaftmotor
Turboshaft motoren worden vooral gebruikt op helikopters. Het grootste verschil tussen turboshafts en turbojets is dat turboshaft motoren het grootste deel van hun vermogen gebruiken om een turbine te draaien, in plaats van stuwkracht uit de achterkant van de motor te produceren.
Hoe werkt een Turboschacht?
Turboshafts zijn in wezen een turbojetmotor met een grote as aan de achterkant. En omdat de meeste van deze motoren worden gebruikt op helikopters, is die as aangesloten op de rotor blade transmissie.
Stap 1: de motor werkt grotendeels als een turbojet.Stap 2: de aandrijfas die aan de turbine is bevestigd, voedt de transmissie.
Stap 3: de transmissie brengt de rotatie van de as naar het rotorblad.Stap 4: de helikopter kan met onbekende en magische middelen door de lucht vliegen.
takeaway Turboshaft:
4 typen motoren, gebaseerd op hetzelfde basisconcept
gasturbinemotoren hebben de afgelopen 100 jaar een lange weg afgelegd. En terwijl turbojets, turboprops, turbofans en turboshafts allemaal hun verschillen hebben, is de manier waarop ze energie produceren in wezen hetzelfde: inname, compressie, vermogen en uitlaat.
een betere piloot worden.
Subscribe to get the latest videos, articles, and quizzes that make you a smarter, safer pilot.
