Kont taf? Meta nħarsu lejn ritratti ta’ ajruplani, l-ewwel affarijiet li jiġbdulna l-għajnejn jistgħu jkunu l-livery jew il-ġwienaħ. Madankollu, id-determinanti veri tal-veloċità, il-firxa u l-kapaċità tal-passiġġieri ta 'inġenju tal-ajru jinsabu fil-"qalb" moħbija taħt il-ġwienaħ jew ġewwa l-fuselage: il-magna.
Turbojet, turbofan, turboprop, u turboxaft-dawn l-erba' ismijiet jistgħu jinstemgħu bħal tongue twister meta elenkati flimkien. Madankollu, ladarba tifhem ir-relazzjonijiet bejniethom, il-loġika fundamentali wara d-disinn tal-inġenji tal-ajru ssir ċara mill-ewwel. Ejja nkissruha llum.
[Immaġni]
L-ewwel, żomm f'moħħok dan il-kunċett ewlieni: dawn l-erba 'tipi ta' magni jappartjenu għall-istess familja. Kollha joperaw ibbażati fuq il-prinċipju tat-turbina tal-gass. Fi kliem sempliċi: l-arja tinġibed ġewwa → ikkompressata → il-fjuwil jiġi injettat u maħruq → -temperatura għolja, gass bi pressjoni għolja-issuq it-turbina biex idawwar → l-exhaust jiġi mkeċċi biex jiġġenera l-ispinta. L-erbgħa kollha jaqsmu dan l-istess proċess ewlieni eżatt.
Id-differenza tinsab fil-mod kif jibdlu l-enerġija ġġenerata wara l-kombustjoni.
1
Magna Turbojet: In-Nisel Oriġinali
L-isem sħiħ huwa "magna turbojet," u kien l-ewwel tip ta 'magna bil-ġett li laħqet il-maturità. Il-prinċipju operattiv tiegħu huwa l-aktar sempliċi: l-arja kollha ssegwi passaġġ wieħed-kompressjoni, kombustjoni, u tkeċċija. Aktar ma jitkeċċa l-egżost malajr, iktar ikun kbir l-ispinta.
Fil-ġlied, il-mument li pilota jingaġġa l-afterburner, l-ispinta tista 'togħla bi 30% sa 100%; madankollu, din il-kapaċità tista 'tintuża biss fil-qosor, peress li l-konsum tal-fjuwil huwa astronomikament għoli.
L-akbar vantaġġ tat-turbojet huwa l-veloċità, li tagħmilha ideali għal titjir ta'-altitudni għolja,-veloċità għolja. L-akbar żvantaġġ tiegħu huwa l-konsum għoli tal-fjuwil; l-effiċjenza hija partikolarment fqira waqt titjira b'veloċità baxxa-.
[Immaġni: Dijagramma skematika tal-istruttura tal-magna turbojet]
Xi ħadd qatt staqsiet jekk jistax ikun possibbli li jiżdied saff żejjed ta' arja madwar il-magna-arja li taqbeż il-kamra tal-kombustjoni u hija sempliċement imbuttata 'l barra minn fann biex jiġġenera l-ispinta? Dan ma jiffrankax il-fjuwil?
U għalhekk, il-magna turbofan twieldet.
2
Turbofan Engine: Iċ-Champion Reigning
Tista 'taħseb magna turbofan bħala magna turbojet liebes "air coat." Fann kbir huwa installat quddiem il-magna tal-qalba oriġinali. Ladarba l-arja tidħol, tinqasam f'żewġ mogħdijiet:
Porzjon żgħir isegwi l-"mogħdija l-antika" ċentrali (kanal/qalba ta 'ġewwa): kompressjoni → kombustjoni → exhaust → ġenerazzjoni ta' spinta.
Porzjon kbir isegwi l-"passaġġ ġdid" ta 'barra (kanal ta' barra/kanal tal-bypass): aċċellerat biss mill-fann → exhaust dirett → ġenerazzjoni ta 'spinta (u effiċjenza akbar tal-fjuwil).
[Immaġni]
Prinċipji ta' tħaddim tal-katusi ta' ġewwa u ta' barra tal-magna turbofan (flussi tal-qalba u tal-bypass)
Iċ-ċavetta tinsab f'figura waħda: il-**bypass ratio**. Dan huwa kunċett ewlieni fil-magni aero-. Fi kliem sempliċi, huwa l-proporzjon tal-massa tal-arja li tgħaddi mill-kanal ta 'barra mal-massa tal-arja li tgħaddi mill-kanal ta' ġewwa.
Proporzjon ta 'bypass ta' żero → magna Turbojet
Proporzjon ta' bypass baxx (eż., 0.2–0.3) → Prestazzjoni tajba ta'-veloċità għolja → Użat fuq ġettijiet tal-ġlied
Proporzjon ta' bypass għoli (eż., 8–9 jew ogħla) → Effiċjenti ħafna tal-fjuwil-, ħsejjes baxxi → Użat fuq ajruplani ċivili
L-akbar magni turbofan ċivili fid-dinja llum jiksbu proporzjonijiet ta' bypass li jaqbżu l-10. Fi kliem ieħor, l-ispinta li tiġġenera l-arja permezz tal-kombustjoni fil-qalba tal-magna tammonta għal inqas minn wieħed-għaxra tat-total; id-90% li jifdal tal-ispinta ġejja mill-arja mbuttata mill-fann massiv. Dan huwa s-sigriet wara l-kombinazzjoni tagħhom ta 'enerġija u effiċjenza tal-fjuwil.
[Immaġni]
3
Magna Turboprop: Il-"Hercules" tat-Trasport mill-Ajru
Ħafna nies jiżbaljaw il-magni turboprop ma' magni bil-pistuni ta'-qadima. Fir-realtà, huma kompletament differenti. Fil-qalba tagħha, magna turboprop hija essenzjalment magna bil-ġett, iżda tittrasmetti l-biċċa l-kbira tal-enerġija ġġenerata mit-turbina għal skrun estern permezz ta 'reduction gearbox.
Il-forza tal-ġbid (imbottatura) ġġenerata mill-iskrun li jdawwru l-arja hija s-sors primarju tal-propulsjoni, filwaqt li n-nixxiegħa dgħajjef tal-egżost mill-tailpipe għandu biss rwol awżiljarju. Essenzjalment, jekk ħadt magna turbofan, esponejt il-fann kbir tagħha għal barra, u naqqas il-veloċità rotazzjonali tagħha, essenzjalment ikollok magna turboprop.
[Immaġni]
Magna Turboprop
Il-vantaġġ tat-turboprop huwa l-effiċjenza estremament għolja tiegħu waqt-titjir b'veloċità baxxa-huwa saħansitra aktar effiċjenti fil--tal-fjuwil mit-turbofan. F'veloċitajiet tat-titjir taħt is-600 km/h, il-magna turboprop għandha vantaġġ kbir.
L-iżvantaġġi tiegħu huma wkoll ovvji: ma jistax itir malajr ħafna u jiġġenera storbju sinifikanti. Il-bomber Russu Tu-95, li juża magni turboprop, huwa mlaqqam b'mod famuż l-"Bear." Meta skrun idur b'veloċità għolja, il-ponot tiegħu jkissru l-barriera tal-ħoss, u jiġġeneraw storbju qawwi oerhört li jinstema' rrappurtat minn sa 20 kilometru 'l bogħod. Veloċità għolja flimkien ma 'ħoss deafening huwa sempliċement naħa waħda tal-munita turboprop.
Immaġni
Magna turboprop AEP500
It-Turboprops huma partikolarment adattati-għall-inġenji tal-ajru tat-trasport b'veloċità-baxxa sa{-medja-, ajruplani tal-għassa, u ajruplani reġjonali. Ma jeħtiġux veloċitajiet għoljin iżda jagħtu prijorità lill-effiċjenza tal-fjuwil, spejjeż baxxi, u rekwiżiti minimi tar-runway. Ħafna ajruplani turboprop jistgħu jitilgħu minn u jinżlu fuq strixxi qosra u mhux pavimentati-proeza impossibbli għal ajruplani kummerċjali standard.
4
Magni Turboshaft: Mibnija speċifikament għall-ħelikopters
Wara li koperti turboprops, turboxafts huma faċli biex jinftiehmu. Filwaqt li turboprop jidderieġi l-qawwa tiegħu biex idawwar skrun, turboxaft jidderieġih biex idawwar rotor ta 'ħelikopter.
Immaġni
Magna Turboshaft
Magni Turboshaft għandhom diversi karatteristiċi ewlenin:
Proporzjon ta' qawwa-għal-piż-għoli ħafna-huma kompatti u ħfief iżda jagħtu qawwa immensa. Dan huwa kruċjali għall-ħelikopters; kull kilogramma ta 'piż iffrankat tippermetti kilogramma żejda ta' tagħbija.
Struttura kompatta-iddisinjata biex tidħol fil-fuselage dejqa ta' ħelikopter.
Direzzjoni tal-egżost aġġustabbli-b'differenza minn magni oħra li jridu jeżawrixxu lura, il-mogħdija tal-egżost tista' tkun imfassla skont it-tqassim speċifiku tal-qafas tal-ajru tal-ħelikopter.
Turboprops u turboxafts huma essenzjalment żewġ varjanti tal-istess magna tal-qalba. Il-manifatturi sempliċiment jeħtieġ li jimmodifikaw il-mekkaniżmu tal-output finali; l-istess magna tal-qalba tista' sservi bħala turboprop għal inġenji tal-ajru-fissi jew turboxaft għall-ħelikopters. L-industrija tal-avjazzjoni kienet qed tipprattika dan it-tip ta 'disinn modulari ħafna qabel il-kunċett sar xejra.
Fl-aħħarnett, ejja niċċaraw ir-relazzjonijiet bejn l-erba 'tipi:
Turbojet: L-antenat; l-aktar forma pura. Joffri l-ogħla veloċitajiet iżda jikkonsma l-aktar fjuwil.
Turbofan: Il-verżjoni mtejba. Iżid fann kbir biex jibbilanċja l-ispinta u l-effiċjenza tal-fjuwil, u jagħmilha l-istandard attwali tal-industrija.
Turboprop: Il-verżjoni-effiċjenti tal-fjuwil. Tidderieġi l-qawwa kollha lejn l-iskrun, u toffri ekonomija eċċellenti f'veloċitajiet aktar baxxi.
Turboshaft: Il-verżjoni speċjalizzata. Tikkonverti l-enerġija f'output tax-xaft speċifikament biex issuq rotors tal-ħelikopter. L-ebda wieħed mill-erba 'tipi ta' magni ma huwa intrinsikament superjuri għall-oħrajn; kull wieħed għandu l-arena tiegħu u l-mod tiegħu kif jirnexxi.
