Silnik turboodrzutowy

Testy silnika turboodrzutowego

Schematyczny przekrój silnika turboodrzutowego ze sprężarką odśrodkową. Opis do obu rysunków: Compressor - sprężarka, Combustion chamber - komora spalania, Shaft - wał turbiny, Turbine - turbina, Nozzle - dysza wylotowa.

Schematyczny przekrój silnika turboodrzutowego ze sprężarką osiową.

Silnik turboodrzutowy - rodzaj silnika , który napędza pojazd poprzez wykorzystanie zjawiska odrzutu gazów ( silnika odrzutowego ). W przeciwieństwie do silnika rakietowego wykorzystuje otaczające powietrze jako masę wyrzutową a tlen zawarty w tym powietrzu jako utleniacz znajdującego się w zbiornikach pojazdu paliwa. Silnik ten montowany jest zazwyczaj w samolotach . Popularnie nazywany jest po prostu silnikiem odrzutowym.

Pierwszy silnik turboodrzutowy zbudowany został w latach 30. XX wieku przez angielskiego konstruktora Franka Whittle'a , natomiast silnik Heinkel HeS 3 zbudowany przez Hansa von Ohaina napędzał pierwszy samolot turboodrzutowy w historii, Heinkel He 178 , który odbył pierwszy lot w sierpniu 1939 r.

Silnik turboodrzutowy jest najprostszym z silników turbinowych, jednak przy prędkościach poddźwiękowych wykazuje mniejszą wydajność i większe zużycie paliwa niż silnik turbowentylatorowy (nazywany też silnikiem turboodrzutowym dwuprzepływowym). Z kolei przy wysokich prędkościach naddźwiękowych duże ciśnienie powietrza i spowodowana tym wysoka temperatura strumienia powietrza może doprowadzić do przegrzania silnika i uszkodzenia sprężarki i turbiny.

Budowa silnika

Części zasadnicze: wlot powietrza, sprężarka , komora spalania (z wtryskiwaczami paliwa), turbina , dysza wylotowa, wał. Części pomocnicze, współpracujące: układ paliwowy (z pompami), układ olejowy (z pompami i czasem chłodnicą oleju), czujniki, układy sterujące i monitorujące.

Zasada działania

Powietrze zasysane jest przez sprężarkę ( osiową lub promieniową , jedno- lub wielostopniową) i sprężane przez nią. Następnie trafia do komory spalania (lub kilku komór rozmieszczonych obwodowo wokół osi silnika), tam wtryskiwacze podają paliwo (np. naftę lotniczą ), które zapala się od rozgrzanych spalin (w momencie rozruchu paliwo zapalane jest świecą zapłonową). Spalanie paliwa zwiększa temperaturę gazów w komorze spalania. Gorące gazy spalinowe napędzają turbinę , która jest sprzęgnięta wałem z wymienioną wcześniej sprężarką. Turbina napędza sprężarkę, co powoduje podtrzymanie pracy silnika.

Ciąg silnika wynika z różnicy pędu gazów wpadających przez wlot i opuszczających silnik przez dyszę wylotową ze zwiększoną prędkością - a bezpośrednio jest rezultatem działania ciśnień na różne elementy silnika - od sprężarki poprzez komorę spalania, turbinę lub turbiny po dyszę wylotową.

Charakterystyki

Rozróżnia się trzy charakterystyki silnika turboodrzutowego:

• stoiskową
• wysokościową
• prędkościową

Zobacz też

• Silnik odrzutowy
• Coandă 1910