Turbował - Turboshaft

Schemat ideowy przedstawiający działanie uproszczonego silnika turbowałowego. Suwak kompresora jest pokazany na zielono, a suwak wolnego/mocy na fioletowo.

Turboodrzutowy silnik jest formą turbiny gazowej , która jest zoptymalizowana w celu wytworzenia shaftpower zamiast strumienia nacisku . W koncepcji silniki turbowałowe są bardzo podobne do turboodrzutowych , z dodatkowym rozprężaniem turbiny w celu wydobycia energii cieplnej ze spalin i przekształcenia jej w moc wyjściową wału. Są one jeszcze bardziej podobne do turbośmigłowych , z niewielkimi różnicami, a jeden silnik jest często sprzedawany w obu formach.

Silniki turbowałowe są powszechnie używane w zastosowaniach, które wymagają stałej wysokiej mocy wyjściowej, wysokiej niezawodności, niewielkich rozmiarów i niewielkiej wagi. Należą do nich śmigłowce , pomocnicze jednostki napędowe , łodzie i statki , czołgi , poduszkowce oraz sprzęt stacjonarny.

Przegląd

Silnik turbowałowy może składać się z dwóch głównych zespołów części: „generatora gazu” i „sekcji mocy”. Generator gazu składa się ze sprężarki , komór spalania z zapłonnikami i dyszami paliwowymi oraz jednego lub więcej stopni turbiny . Sekcja mocy składa się z dodatkowych stopni turbin, układu redukcji biegów i wyjścia wału. Generator gazu wytwarza gorące, rozprężające się gazy, które napędzają sekcję mocy. W zależności od konstrukcji osprzęt silnika może być napędzany generatorem gazu lub sekcją mocy.

W większości projektów generator gazu i sekcja mocy są mechanicznie oddzielone, dzięki czemu mogą obracać się z różnymi prędkościami odpowiednimi do warunków, co określa się mianem „ turbiny o swobodnym zasilaniu ”. Swobodna turbina napędowa może być niezwykle przydatną cechą konstrukcyjną pojazdów, ponieważ pozwala zrezygnować z ciężaru i kosztów złożonych wielostopniowych przekładni i sprzęgieł .

Niezwykłym przykładem zasady turbowałowej jest silnik turbowentylatorowy Pratt & Whitney F135 -PW-600 dla STOVL F-35B – w trybie konwencjonalnym działa jako turbowentylator, ale podczas zasilania LiftFan przełącza się częściowo na tryb turbowałowy, aby wysłać 29 000 moc do przodu przez wał i częściowo do trybu turbowentylatorowego, aby nadal przesyłać ciąg do wentylatora głównego silnika i tylnej dyszy.

Duże helikoptery wykorzystują dwa lub trzy silniki turbowałowe. W Mi-26 zastosowano dwa Lotarev D-136 w każdym 11.400 KM, a Sikorsky CH-53E Super ogierów wykorzystuje trzy General Electric T64 przy 4,380 KM każdy.

Turbina gazowa Austin 250 KM, dzielona

Historia

W połowie 1944 roku w czołgu Panther testowano pierwszy silnik z turbiną gazową w opancerzonym wozie bojowym GT 101, oparty na turboodrzutowym BMW 003 . Pierwszy silnik turbowałowy do wiropłatów został zbudowany przez francuską firmę silnikową Turbomeca , kierowaną przez jej założyciela Józefa Szydłowskiego . W 1948 roku zbudowali pierwszy silnik turbinowy zaprojektowany we Francji, 100-konny 782. Początkowo pomyślany jako pomocniczy zespół napędowy , wkrótce został przystosowany do napędu samolotów i znalazł niszę jako jednostka napędowa dla śmigłowców z napędem turbowałowym w latach 50. . W 1950 roku Turbomeca wykorzystała swoją pracę z 782 do opracowania większego Artouste o mocy 280 KM , który był szeroko stosowany w Aérospatiale Alouette II i innych śmigłowcach. Było to po eksperymentalnej instalacji turbowału Boeinga T50 na przykładzie synchroptera Kaman K-225 w dniu 11 grudnia 1951 r., jako pierwszego na świecie śmigłowca z napędem turbowałowym dowolnego typu. T-80 czołg, który wszedł do służby przy Armii Radzieckiej w 1976 roku, był to pierwszy zbiornik do korzystania z turbiny gazowej jako główny silnik. Od 1980 roku armia amerykańska eksploatuje czołg M1 Abrams , który ma również silnik z turbiną gazową. (Większość czołgów wykorzystuje tłokowe silniki wysokoprężne.) Szwedzki Stridsvagn 103 był pierwszym czołgiem, w którym zastosowano turbinę gazową jako dodatkowy silnik „sprint” o dużej mocy w celu zwiększenia osiągów głównego silnika tłokowego. Silniki turbowałowe stosowane we wszystkich tych zbiornikach mają znacznie mniej części niż silniki tłokowe, które zastępują lub uzupełniają, są bardzo niezawodne mechanicznie, wytwarzają mniejszy hałas na zewnątrz i pracują na praktycznie każdym paliwie: benzynie (benzynie), oleju napędowym i paliwie lotniczym.

Zobacz też

Bibliografia

  1. ^ Warwick, Graham. " F-35B - Wyzwania STOVL zarchiwizowane 2014-04-13 w Wayback Machine " Aviation Week & Space Technology , 9 grudnia 2011 r. Dostęp: 10 kwietnia 2014 r.
  2. ^ Mi-26 HALO fas.org , 21 września 1999. Dostęp: 10 kwietnia 2014.
  3. ^ O GE T64 BGA-aeroweb , 17 maja 2012. Dostęp: 10 kwietnia 2014.
  4. ^ Kay, Antony, niemiecki silnik odrzutowy i rozwój turbin gazowych 1930-1945 , Airlife Publishing, 2002
  5. ^ „1955: SE3130, helikopter Alouette, turbomeca - Eurocopter, firma EADS” . 2015-12-22. Zarchiwizowane od oryginału w dniu 2015-12-22 . Pobrano 02.11.2019 .
  6. ^ "Smithsonian National Air and Space Museum - Kaman K-225" . airandspace.si.edu . NASM . Źródło 14 stycznia 2015 .

Zewnętrzne linki