Turbojet vs Turboprop
Suihkuturbiini on ilmaa hengittävä kaasuturbiinimoottori, joka suorittaa sisäisen polttosyklin toiminnan aikana. Se kuuluu myös lentokoneen propulsiomoottorien reaktiomoottorityyppiin. Sir Frank Whittle Iso-Britanniasta ja Hans von Ohain Saksasta kehittivät itsenäisesti käytännön moottorikonseptin 1930-luvun lopulla, mutta vasta toisen maailmansodan jälkeen suihkumoottorista tuli laaj alti käytetty propulsiomenetelmä.
Turbopropmoottorit ovat toinen muunnelma, joka on rakennettu suihkuturbiinimoottoriin, ja ne käyttävät turbiinia akselityön tuottamiseen potkurin käyttämiseksi. Ne ovat varhaisen mäntämoottorikäyttöisen ja uudemman kaasuturbiinikäyttöisen propulsion hybridi. Myös potkuriturbimoottoreita voidaan pitää turboakselimoottorina, jonka potkuri on kytketty akseliin alennusvaihteiston kautta.
Lisätietoja turbojet-moottorista
Imuaukon kautta tuleva kylmä ilma puristetaan korkeaan paineeseen aksiaalivirtauskompressorin peräkkäisissä vaiheissa. Yleisessä suihkumoottorissa ilmavirtaus käy läpi useita puristusvaiheita ja jokaisessa vaiheessa nostaen painetta korkeammalle tasolle. Nykyaikaiset suihkuturbiinimoottorit voivat tuottaa jopa 10:1 painesuhteita edistyneiden kompressorivaiheiden ansiosta, jotka on suunniteltu aerodynaamisilla parannuksilla ja vaihtelevalla kompressorin geometrialla tuottamaan optimaalisen puristuksen jokaisessa vaiheessa.
Ilman paineistus nostaa myös lämpötilaa, ja polttoaineeseen sekoitettuna syntyy palavaa kaasuseosta. Tämän kaasun palaminen nostaa paineen ja lämpötilan erittäin korkealle tasolle (1200 oC ja 1000 kPa) ja kaasu työntyy turbiinin siipien läpi. Turbiiniosassa kaasu kohdistaa voimaa turbiinin siipiin ja pyörittää turbiinin akselia; tavallisessa suihkumoottorissa tämä akselityö käyttää moottorin kompressoria.
Sitten kaasu ohjataan suuttimen läpi, mikä tuottaa suuren työntövoiman, jota voidaan käyttää lentokoneen tehonlähteenä. Pakoputkessa kaasun nopeus voi olla reilusti äänen nopeutta suurempi. Suihkumoottorin toiminta mallinnetaan ihanteellisesti Braytonin syklillä.
Suihkuturbiinimoottorit ovat tehottomia hitaalla lennolla, ja optimaalinen suorituskyky on suurempi kuin Mach 2. Toinen suihkuturbiinien haitta on, että suihkumoottorit ovat erittäin meluisia. Niitä käytetään kuitenkin edelleen keskialueen risteilyohjuksissa tuotannon yksinkertaisuuden ja alhaisen nopeuden vuoksi
Lisätietoja turbopropmoottorista
Turbopropmoottori on turbiinimoottorin edistynyt versio, jossa akselityötä käytetään potkurin ohjaamiseen turbiinin akseliin kiinnitetyn alennusvaihteiston kautta. Tämän tyyppisissä suihkumoottoreissa suurin osa työntövoimasta syntyy potkurin reaktiosta ja pakokaasut tuottavat merkityksettömän määrän käyttökelpoista energiaa; siksi sitä ei yleensä käytetä työntövoimaan.
Potkuriturbimoottoreiden potkurit ovat yleensä vakionopeuksisia (muuttuva nousu) samank altaisia kuin suuremmissa mäntälentokoneiden moottoreissa käytetyt potkurit. Useimmissa nykyaikaisissa suihku- ja tuuletinturbimoottoreissa käytetään aksiaalivirtauskompressoreita, mutta potkuriturbimoottoreissa on yleensä vähintään yksi keskipakopuristusaste.
Potkurit menettävät tehokkuutta lentokoneen nopeuden kasvaessa, mutta erittäin tehokkaita alle 725 km/h lentonopeuksilla. Tästä syystä potkuriturbiinia ei yleensä käytetä nopeissa lentokoneissa, ja niitä käytetään pienten, ääntä hitaampien lentokoneiden voimanlähteenä. Joitakin poikkeuksia on olemassa, kuten Airbus A400M ja Lockheed Martin C130, jotka ovat suuria sotilasrahtialuksia, ja potkuriturbiinia käytetään näiden lentokoneiden korkean suorituskyvyn lyhyen nousun ja laskun tarpeisiin.
Mitä eroa on suihkuturbiini- ja potkuriturbiinimoottorilla?
• Suihkuturbiinit olivat lentokoneiden ensimmäinen ilmaa hengittävä kaasuturbiinimoottori, kun taas potkuriturbiini on kehittynyt muunnelma suihkuturbiinista, joka käyttää kaasuturbiinia potkurilla työntövoiman tuottamiseen.
• Suihkuturbiinimoottorit toimivat hyvin yliäänenopeuksilla, kun taas potkuriturbiinit toimivat hyvin aliäänenopeuksilla.
• Suihkuturbiinia käytetään tällä hetkellä tietyissä sotilaallisissa sovelluksissa, mutta potkuriturbiinia käytetään laaj alti sekä sotilas- että kaupallisissa lentokoneissa.
Kaavio Lähde:
en.wikipedia.org/wiki/File:Jet_engine.svg
en.wikipedia.org/wiki/File:Turboprop_operation-en.svg
