турбовинтовой
Турбовинтовой состоит из воздухозаборника , редуктора , компрессора , камеры сгорания , турбины и движительного сопла . [2] Воздух поступает на впуск и сжимается компрессором. Затем топливо добавляется к сжатому воздуху в камере сгорания, где происходит сгорание топливно-воздушной смеси . Горячие газы сгорания расширяются через ступени турбины, вырабатывая энергию в точке выпуска. Часть энергии, вырабатываемой турбиной, используется для привода компрессора и электрогенератора . Затем газы выбрасываются из турбины. В отличие от турбореактивного илиТРДД , выхлопные газы двигателя не дают достаточно энергии для создания значительной тяги, так как почти вся мощность двигателя используется для привода воздушного винта. [3]
Тяга выхлопных газов в турбовинтовых двигателях приносится в жертву мощности на валу, которая получается за счет извлечения дополнительной мощности (помимо той, которая необходима для привода компрессора) за счет расширения турбины. Благодаря дополнительному расширению в системе турбины остаточная энергия в выхлопной струе невелика. [4] [5] [6] Следовательно, выхлопная струя создает около 10% общей тяги. [7] Более высокая доля тяги исходит от гребного винта на низких скоростях и меньшая на более высоких скоростях. [8]
Турбовинтовые двигатели имеют степень двухконтурности 50–100, [9] [10] , хотя поток воздуха, движущего двигатель, менее четко определен для винтов, чем для вентиляторов. [11] [12]
Пропеллер соединен с турбиной через редуктор , который преобразует высокие обороты /низкий крутящий момент в низкие обороты/высокий крутящий момент. Сам воздушный винт обычно представляет собой винт с постоянной скоростью (переменного шага) , аналогичный тому, который используется в более крупных авиационных поршневых двигателях , за исключением того, что требования к управлению воздушным винтом сильно отличаются. [13]
Чтобы сделать двигатель более компактным, можно использовать обратный поток воздуха. В турбовинтовом двигателе с обратным потоком впуск компрессора находится в задней части двигателя, а выпуск - впереди, что уменьшает расстояние между турбиной и винтом. [14]
В отличие от вентиляторов малого диаметра, используемых в турбовентиляторных реактивных двигателях, пропеллер имеет большой диаметр, что позволяет ему разгонять большой объем воздуха. Это позволяет снизить скорость воздушного потока при заданной величине тяги. Поскольку на низких скоростях более эффективно ускорять большое количество воздуха в небольшой степени, чем небольшое количество воздуха в большой степени, [15] [16] низкая нагрузка на диск (тяга на единицу площади диска) увеличивает скорость полета самолета. энергоэффективность, а это снижает расход топлива. [17] [18]
