Kaasuturbiinimoottori vs mäntämoottori (mäntämoottori)
Kuten kaikki muutkin koneet, lentokone tarvitsee virtalähteen toimiakseen, erityisesti synnyttääkseen työntövoimaa, jota tarvitaan lentokoneen eteenpäin siirtämiseen. Varhaisimmista yrityksistä lähtien moottorilennolla on käytetty bensiinikäyttöisiä mäntämoottoreita.
Maailman ensimmäinen ilmaa raskaampi lento tehtiin Wright Flyer I:llä, ja siinä oli yksi 4-sylinterinen vesijäähdytteinen mäntämoottori, joka tuotti enintään 12 hevosvoimaa. Toiseen maailmansotaan asti jokaisessa koneessa oli mäntä-/mäntämoottorit.
Toisen maailmansodan loppuvaiheessa saksalaiset käyttivät suihkumoottoria lentokoneiden voimanlähteenä, ja muut maat seurasivat pian. Vaikka konseptia ja muotoilua on kehitetty 1930-luvulta lähtien, suihkumoottorin onnistunut toteutus tapahtui vasta toisen maailmansodan päättymisen jälkeen.
Sittemmin suihkumoottorista ja sen muunnelmista on tullut lentokoneiden hallitseva voimalaitos, koska niillä on lukuisia etuja mäntämoottoreihin verrattuna.
Lisätietoja mäntämoottorista (mäntämoottori)
Mäntämoottori, joka tunnetaan myös mäntämoottorina, on mäntämännillä varustettu kone, joka muuntaa palamisprosessin lämpöenergian mekaaniseksi työksi, kuten akselityöksi. Lentokoneissa käytetyt päämoottorit perustuvat fossiilisten polttoaineiden polttoon ja niitä kutsutaan polttomoottoreiksi.
Moottorin mekaniikka on siirtää mäntäsylinterimekanismiin yhdistettyä akselia luomalla suuri paine sylinterin sisään. Riippuen tavasta, jolla sylinterit on järjestetty akselin ympärille, ne luokitellaan suoriin (pystysuoraan), pyöriviin, säteittäisiin, V-tyyppisiin ja vaakasuoraan vastakkaisiin luokkiin.
Yllä mainitut moottorityypit toimivat Otto-syklillä, ja niitä käytettiin useimmissa lentokoneissa 20th vuosisadan alussa. Yleensä niitä käytetään potkurin ohjaamiseen, mikä synnyttää työntövoiman. Kaikilla mäntämoottoreilla toimivilla lentokoneilla on suhteellisen alhaiset maksiminopeudet, ja moottoreiden tuottama teho on verrattain pienempi kuin suihkumoottoreilla. Syynä on se, että mäntämoottoreiden teho-painosuhde on erittäin alhainen ja jos tehoa tarvitaan lisää, moottorin kokoa on lisättävä, mikä lisää lentokoneen kokonaispainoa, mikä ei ole lentokoneille toivottavaa. Mäntämoottoreiden suunnittelu ja tuotanto ovat vähemmän monimutkaisia ja vaativat vähemmän huoltoa, ja myös mäntämoottoreiden kustannukset ovat alhaiset.
Lisätietoja kaasuturbiinimoottorista
Kaasuturbiinimoottori tai yksinkertaisesti kaasuturbiini on polttomoottori, jossa käytetään kaasuja, kuten ilmaa työnesteenä. Kaasuturbiinin toiminnan termodynaaminen puoli mallinnetaan ihanteellisesti Braytonin syklillä. Kaasuturbiinimoottorit toimivat pyöriviin komponentteihin perustuen, ja siksi niissä on työnestettä, joka virtaa jatkuvasti moottorin läpi joko radiaalisessa tai aksiaalisessa suunnassa. Ne ovat suihkumoottorin taustalla oleva pääkomponentti.
Kaasuturbiinimoottorin pääkomponentit ovat kompressori, polttokammio ja turbiini sekä joskus suutin. Ne toimivat tuomalla työnesteen erilaisiin termodynaamisiin tiloihin ja poistamalla akselityötä tai työntövoimaa pakokaasusta. Jos käytetään pakokaasun tuottamaa työntövoimaa, se tunnetaan turbosuihkumoottorina; jos turbiini poistaa osan työstä ja käyttää tuuletinta, sitä kutsutaan turbiinimoottoriksi. Moottorityyppi, joka ottaa lähes kaiken työn turbiinin akselityönä, tunnetaan turboakselimoottorina; jos potkuria käytetään akselilla, se tunnetaan potkuriturbiinimoottorina.
Kaasuturbiineista on olemassa monia muunnelmia, jotka on suunniteltu tiettyihin tehtäviin. Niitä suositaan muihin moottoreihin (pääasiassa mäntämoottoreihin) verrattuna niiden korkean teho/painosuhteen, vähäisemmän tärinän, suurten toimintanopeuksien ja luotettavuuden vuoksi.
Mitä eroa on kaasuturbiinilla ja mäntämoottorilla (mäntämoottori)?
• Mäntämoottoreissa on edestakaisin liikkuvat mekanismit (liikkeeseen ja takaisin), kun taas kaasuturbiinimoottoreissa on pyörimismekanismit.
• Molemmat käyttävät ilmaa työnesteenä, mutta virtaus kaasuturbiineissa on jatkuvaa, kun taas mäntämoottoreissa on jaksoittainen virtaus.
• Kaasuturbiinimoottoreiden tehon ja painon suhde on paljon korkeampi kuin mäntämoottoreilla.
• Kaasuturbiinien suunnittelu ja valmistus on edistynyt, kun taas mäntämoottorit ovat suunnittelultaan yksinkertaisempia ja helpompia valmistaa.
• Mäntämoottoreiden huolto on yksinkertaisempaa ja se on suoritettava usein, kun taas kaasuturbiinimoottorien huolto on monimutkaista, mutta tarkastusta ja huoltoa tapahtuu pidemmillä väliajoilla.
• Kaasuturbiinimoottorit tai niiden versiot ovat kalliita, kun taas mäntämoottorit ovat suhteellisen edullisia.
• Kaasuturbiinimoottorit toimivat suurissa ja tehokkaissa lentokoneissa, kuten sotilaslentokoneissa tai kaupallisissa lentokoneissa, mutta mäntämoottoreita käytetään pienissä ja lyhyen matkan lentokoneissa.
