Turbojet vs Turboprop
یک توربوجت یک موتور توربین گازی تنفسی هوا است که یک چرخه احتراق داخلی را در طول عملیات اجرا می کند. همچنین متعلق به نوع موتور واکنشی موتورهای پیشران هواپیما است. سر فرانک ویتل از بریتانیا و هانس فون اوهاین از آلمان به طور مستقل مفهوم موتورهای عملی را در اواخر دهه 1930 توسعه دادند، اما تنها پس از جنگ جهانی دوم، موتور جت به یک روش پیشرانه پرکاربرد تبدیل شد.
موتورهای توربوپراپ نوع دیگری هستند که بر روی موتور توربوجت ساخته شده اند و از توربین برای تولید شفت برای به حرکت درآوردن پروانه استفاده می کنند. آنها ترکیبی از پیشرانه موتور رفت و برگشتی اولیه و پیشرانه های جدیدتر توربین گازی هستند.همچنین، موتورهای توربوپراپ را می توان به عنوان یک موتور توربوشفت با ملخ متصل به شفت از طریق مکانیزم دنده کاهش مشاهده کرد.
بیشتر درباره موتور توربوجت
هوای سردی که از طریق ورودی وارد می شود در مراحل متوالی کمپرسور جریان محوری به فشار بالا فشرده می شود. در یک موتور جت معمولی، جریان هوا تحت چندین مرحله فشرده سازی قرار می گیرد و در هر مرحله، فشار را به سطح بالاتری می رساند. موتورهای توربوجت مدرن به دلیل مراحل پیشرفته کمپرسور طراحی شده با بهبودهای آیرودینامیکی و هندسه متغیر کمپرسور برای ایجاد تراکم بهینه در هر مرحله، می توانند نسبت فشار تا 10:1 تولید کنند.
فشار هوا نیز باعث افزایش دما می شود و هنگامی که با سوخت مخلوط می شود یک مخلوط گاز قابل احتراق تولید می کند.احتراق این گاز فشار و دما را تا حد بسیار بالایی (1200 درجه سانتیگراد و 1000 کیلو پاسکال) افزایش می دهد و گاز از پره های توربین عبور می کند. در بخش توربین، گاز به پره های توربین نیرو وارد می کند و شفت توربین را می چرخاند. در یک موتور جت معمولی، این محور، کمپرسور موتور را به حرکت در می آورد.
سپس گاز از طریق یک نازل هدایت می شود و این مقدار نیروی رانش زیادی ایجاد می کند که می تواند برای نیرو دادن به هواپیما استفاده شود. در اگزوز، سرعت گاز می تواند بسیار بیشتر از سرعت صوت باشد. عملکرد موتور جت به طور ایده‌آل با چرخه برایتون مدل‌سازی می‌شود.
توربوجت ها در پرواز با سرعت کم ناکارآمد هستند و عملکرد بهینه فراتر از ۲ ماخ است. یکی دیگر از معایب توربوجت ها این است که توربوجت ها بسیار پر سر و صدا هستند. با این حال، به دلیل سادگی تولید و سرعت کم، همچنان در موشک‌های کروز میان‌برد استفاده می‌شوند.
بیشتر درباره موتور توربوپراپ
موتور توربوپراپ یک نسخه پیشرفته از موتور توربوجت است که در آن از شفت برای به حرکت درآوردن پروانه از طریق مکانیزم چرخ دنده کاهش متصل به شفت توربین استفاده می شود.در این شکل از موتورهای جت، نیروی رانش بیشتر توسط واکنش پروانه ایجاد می شود و اگزوز مقدار ناچیزی انرژی قابل استفاده تولید می کند. بنابراین بیشتر برای رانش استفاده نمی شود.
ملخ‌ها در موتورهای توربوپراپ معمولاً از نوع سرعت ثابت (گام متغیر) هستند، شبیه به ملخ‌های مورد استفاده در موتورهای هواپیماهای رفت و برگشتی بزرگتر. در حالی که بیشتر موتورهای توربوجت و توربوفن مدرن از کمپرسورهای جریان محوری استفاده می‌کنند، موتورهای توربوپراپ معمولاً حداقل یک مرحله از فشرده‌سازی گریز از مرکز را شامل می‌شوند.
پروانه ها با افزایش سرعت هواپیما کارایی خود را از دست می دهند، اما در سرعت پرواز کمتر از 725 کیلومتر در ساعت بسیار کارآمد هستند. از این رو توربوپراپ ها معمولاً در هواپیماهای پرسرعت استفاده نمی شوند و برای نیرو دادن به هواپیماهای کوچک زیر صوت استفاده می شوند.برخی استثنائات وجود دارد، مانند ایرباس A400M و لاکهید مارتین C130، که کشتی‌های باربری نظامی بزرگ هستند، و توربوپراپ‌ها برای شرایط برخاست کوتاه و فرود با کارایی بالا این هواپیماها استفاده می‌شوند.
تفاوت بین موتور توربوجت و توربوپراپ چیست؟
• توربوجت ها اولین موتور توربین گازی تنفس هوا برای هواپیما بودند، در حالی که توربوپراپ یک نوع پیشرفته از توربوجت است که از توربین گاز برای به حرکت درآوردن ملخ برای تولید نیروی رانش استفاده می کند.
• توربوجت ها در سرعت مافوق صوت عملکرد خوبی از خود نشان می دهند، در حالی که توربوپراپ ها در سرعت های مافوق صوت عملکرد خوبی از خود نشان می دهند.
• در حال حاضر از توربوجت ها در کاربردهای نظامی خاص استفاده می شود، اما توربوپراپ ها به طور گسترده در هواپیماهای نظامی و تجاری استفاده می شوند.
منبع نمودار:
en.wikipedia.org/wiki/File:Jet_engine.svg
en.wikipedia.org/wiki/File:Turboprop_operation-en.svg
