Quale Turboelica O Turbofan è Meglio?
Il turboelica e il turbofan sono vari tipi di motori per aeroplani che vengono utilizzati in aeroplani piccoli e veloci. Sebbene i due motori abbiano una capacità simile (guidare un aeroplano), lo fanno in modi completamente diversi. Conosci Turbofan o Turboprop?
Questo articolo discuterà le differenze tra i motori degli aeroplani turbofan e turboelica. Ti aiuterà a decidere quale è il migliore per le tue esigenze di proprietario di un aeroplano. Un turboelica, come suggerisce il nome, è un aeroplano a elica controllato da un motore a turbina.
I motori turbofan utilizzano una parte della stessa innovazione che alimenta i motori a flusso per girare i loro taglienti e spingere un aeroplano in avanti. Sia i motori turboelica che quelli turbofan sono utilizzati in un aeroplano militare e commerciale originale, con vantaggi e svantaggi relativi a ogni tipo di struttura di trasmissione.
Ottenere Il Motore Turbofan E Il Motore Turboelica
I motori turboelica e turbofan funzionano in modo termodinamico indistinguibile. Ma quale è meglio: motori turboelica o turbofan? La separazione sta nel modo in cui viene utilizzata l’energia di scarico; i turboelica utilizzano lo scarico per azionare un’elica e i turbofan accelerano lo scarico per fornire spinta.
Produttività
La separazione essenziale tra turboelica e turboventole per quanto riguarda l’efficacia è l’intervallo di velocità di lavoro; questo è principalmente l’effetto collaterale delle proprietà aerodinamiche di eliche e motori turbofan.
Alla fine, competenza e prestazioni sono collegate. È importante capire che entrambi i motori possono solo creare una spinta, che consentirà loro di accelerare l’aria a una velocità maggiore della velocità circostante.
Man mano che i motori accelerano l’aria in avvicinamento, la resa di spinta diventa più stretta. Sorge la domanda su quali proprietà ottimizzate gestiscono questa interazione? È la velocità del moto azionato dai motori turboelica.
L’ampiezza dell’elica dovrebbe aumentare con l’espansione della potenza del motore. Ciò consentirà al motore di assorbire più potenza e renderlo utile. Ciò è necessario per regolare il numero di giri del motore a un ritmo adeguato.
Ci sono un paio di modi per farlo (aspettandosi un tono fisso) aggiungere la lunghezza degli spigoli vivi, aggiungere i bordi e l’accordo a ciascuno. Se per un successivo limitiamo la regione del bordo espansa alla misurazione usando solo pochi spigoli vivi, l’A400 avrebbe puntelli enormemente immensi.
Le eliche vengono azionate a scatti. Una quantità significativa del bordo funzionerebbe in gamme da supersonica a sonora. Ciò significa che per eliche di grandi dimensioni saranno necessari incrementi di velocità della punta dell’elica. Quando le eliche entrano nella velocità da trans-sonica a sonica, la produttività e la resa della spinta diminuiscono drasticamente poiché le onde d’urto annullano la portanza che risulta dalla spinta.
Mentre impilare il motore alla distanza maggiore è il migliore, è anche il più veloce. Tuttavia, la velocità di rotazione aumenta come un quadrato di sweep. Ciò significa che il motore si sta muovendo troppo velocemente per pensare al sub-sonico. I creatori aggiungono quindi taglienti e accordi.
In pratica, la maggior parte dei turboelica è limitata a 1700 o 1800 giri/min a causa delle enormi eliche di misurazione. Il Cessna Denali, ad esempio, ha un’elica tagliente di 5 cm che può funzionare tra 1700 e 1800 RPM a seconda della durata del volo. Qualsiasi velocità di rotazione più rapida comincerebbe a sovraccaricare principalmente gli spigoli vivi, trasformando il carburante in rumore piuttosto che in spinta.
Quando i turboelica si spostano ad altezze più elevate, la formazione dell’urto avviene prima a causa delle velocità reali più elevate, che limitano con successo le prestazioni della propulsione. I turboelica possono viaggiare solo a Mach da 0,5 a 0,6 e ad altezze da 35,0,0 a 40,0,0 metri. Alcuni turboelica raggiungono Mach da 0,7 a 40,0,0 m. Tuttavia, questi aeroplani hanno piani dell’elica complessi e motori enormi e funzionano ancora al di sotto di Mach 0,9+ e ad altitudini di 50,0,0 m. I turbofan possono realizzare qualsiasi cosa.
È disponibile un’ampia gamma di procedure di pianificazione dell’elica per ottenere velocità di crociera elevate, dall’espansione del numero di spigoli vivi all’utilizzo di piani di punta rivoluzionari finemente sintonizzati per lavorare su una rapida competenza. Paradossalmente, la velocità influisce poco sulla resa di spinta del turbofan.
Il consumo di aria è richiesto dai segmenti del compressore per mantenere un intervallo di velocità specifico. Questa gamma può essere sorprendentemente sub-sonica. L’aspirazione dell’aria dovrebbe essere monitorata dalle ammissioni e rallentata al punto giusto. Spinta del turboventola a un’altezza veramente costante su tutta la gamma di velocità di lavoro. Ciò consente all’aereo di continuare ad accelerare ad altitudini più elevate.
Le conseguenze dell’altezza per i motori turbofan sono determinate principalmente dall’accessibilità dell’aria da bruciare, il significato della spinta accessibile assoluta diminuisce con l’elevazione. I turbofan continuano a fornire spinta alle alte velocità, quindi l’aereo è in grado di regolare la resa di spinta ridotta a quote più elevate contro uno spessore dell’aria inferiore.
Questi fattori rendono i motori turbofan più efficienti di quelli a velocità di lavoro più elevate. La produttività del motore dipende essenzialmente dalla temperatura di lavoro interna, dal rapporto di pressione e dal design del beccuccio.
Per motori turboelica e turbofan comparabili (per quanto riguarda la resa di potenza), i motori turboelica avranno il più delle volte un consumo di carburante inferiore in una disposizione di circostanze barometriche. La produttività del turbofan è una funzione della sua capacità di fornire velocità.
Il vantaggio della velocità per i turbofan fa sì che i voli più brevi siano più esperti nei turboelica e i voli più lunghi siano più efficaci nei turbofan. Ancora una volta, le decisioni motorie per la massima efficacia sono legate agli obiettivi del piano per l’aereo.
Differenze Di Piano
Termodinamicamente, entrambi i tipi di motori sono comparabili e utilizzano un ciclo termodinamico simile per produrre potenza e spinta. Il carburante viene bruciato per azionare una turbina che viene utilizzata per controllare un compressore e tutti gli accessori. Il contrasto centrale sta nel modo in cui viene utilizzata l’energia di scarico rimanente.
I turboelica rimuovono essenzialmente l’intera energia del motore e una porzione maggiore dell’energia nucleare attraverso le turbine di estensione per azionare l’elica, mentre i turbofan utilizzano un beccuccio di sviluppo per effettuare uno scarico veloce (spinta).
Può essere molto utile considerare in un certo senso i turbofan a induzione dei turboelica, in cui l’elica è la ventola principale nel segmento dei compressori, ma va notato che non esiste una vera aria di deviazione per un motore turboelica.
Sebbene questa relazione non sia ideale da un punto di vista meccanico, è comunque preziosa dal punto di vista economico e termodinamico. Il turboelica ideale trasformerebbe tutta l’energia degli scarichi in lavoro meccanico per azionare l’elica.
Le bocchette poste sul retro dei turbofan riducono il volume dell’aria. Questo lascia la parte posteriore del motore che ne aumenta la velocità. Questo è ciò che dà origine alla spinta. Il confine del piano per il beccuccio è determinato da un’ampia gamma di confini.
Ha lo scopo di trasformare lo scarico a bassa velocità e deformazione moderatamente alta in uno scarico ad alta velocità e bassa tensione. Il turbofan ideale converte la minor energia di scarico possibile in energia meccanica per aumentare la velocità dello scarico.
Differenze Di Sicurezza
Sia i turbofan che i turboelica sono motori affidabili e sicuri. Le sfide del benessere legate a ciascun risultato dalle loro esigenze individuali di stabilimento. Le eliche richiedono spazio fin dall’inizio della fusoliera. Ciò crea problemi sorprendentemente semplici in caso di guasto del motore.
Inoltre, i turboelica devono affrontare carichi di vibrazione più elevati e complessità meccanica a causa della necessità di un cambio per ridurre la velocità dell’albero della turbina a ritmi adeguati per un’elica. È utile esaminare le proprietà inerziali e aerodinamiche di un’elica, inclusi Torque, PFactor e Precessione giroscopica.
La coppia si riferisce alla forza restrittiva creata dall’accelerazione/decelerazione di un corpo in rotazione (un’elica) e il fattore P si riferisce alla spinta irregolare che un’elica fornisce quando è inclinata lontano dal volo livellato. La precessione giroscopica si verifica mentre un disco rotante viene inseguito sul suo piano di rivoluzione esterno.
Questi effetti sono regolarmente indicati come propensioni a svoltare a sinistra. Gli studenti piloti conoscono questi effetti negli aeroplani a pistoni, sia per esperienza che per istruttori di volo che ci insegnano obbedientemente di più sul timone giusto. Queste forze stanno cercando turboelica multimotore, ad esempio il gruppo di aeroplani King Air.
Immagina un aereo multimotore azionato da un’elica (il carburante della turbina o del pistone non è importante per il modello). Il motore di sinistra non si avvia durante la partenza o non fa il giro. La coppia residua del motore destro causerà un rollio su un lato, gli effetti giroscopici del beccheggio del muso e del vettore di spinta sono controbilanciati e staccabili verso destra a causa del fattore P.
Le enormi dimensioni delle eliche turboelica costruiscono la grandezza e la forza di queste forze, in particolare il fattore P e la risultante linea di spinta offset rispetto al punto focale di gravità dell’aeroplano.
I motori a turboelica sono meno protetti rispetto ad altri motori, ma gli effetti di stabilimento nei velivoli turbofan multimotore aggiungono un ulteriore livello di rischio. I motori turbofan possono essere installati più vicino alla fusoliera, il che consente un effetto di spinta sbilanciato notevolmente inferiore in caso di guasto del motore.
Non che la coppia e la precessione giroscopica non avvengano in questi motori, tuttavia gli effetti sono notevolmente ridotti. Gli stabilimenti di turbofan beneficiano inoltre della ridotta complessità meccanica in quanto non necessitano dell’enorme riduzione dei cambi previsti per riportare le eliche del turboelica alle velocità corrette.
Poiché i turbofan forniscono misure significative di spinta utilizzando l’aria laterale, il motore potrebbe fornire aria di scarico per proteggere dal ghiaccio, dalla compressione e da strutture diverse. I turboelica, al contrario, non hanno aria di deviazione. L’uso dell’aria di scarico ha un effetto significativo sulle prestazioni generali del motore. Successivamente, gli aeroplani turbofan avranno strutture pneumatiche più robuste rispetto ai loro cugini turboelica.
Differenze Di Prestazioni
Poiché prestazioni e competenza sono inseparabilmente connesse, ogni misurazione viene confrontata con l’obiettivo del piano per l’aeroplano. Osservando turboelica e turboventole, emergono due inviluppi di prestazioni a causa delle portate più snelle dei due motori. Le eliche possono subire la formazione di urti ad alta quota e uno spessore dell’aria ridotto. (Ricordate che le eliche hanno le ali girevoli).
Sebbene il motore del turbofan non sia in grado di ridurre la resa spinta con l’altezza, tiene il passo con la spinta attraverso l’intervallo di velocità di lavoro, il che significa che le prestazioni dell’aeroplano sono sostanzialmente limitate dalla resistenza.
I motori turbofan possono fornire spinta dove viene ingerita aria sufficiente, fino al punto in cui possono espandere la combustione, i fumi e le temperature del beccuccio. Un’illustrazione memorabile di questo è l’SR-71 Blackbird. La sua capacità di navigare ad altitudini superiori a 70,0,0 m ea velocità intorno a Mach-3 è una dimostrazione di come andare più in alto e più velocemente nella remota possibilità che aria e carburante adeguati siano accessibili.
I turbofan, d’altra parte, sono soggetti a un degrado delle prestazioni a bassa quota a causa delle punizioni di resistenza della cellula. La piena capacità spinta del motore non è accessibile a causa dei limiti di velocità della cellula. Gli aeroplani turboelica possono spesso soddisfare o superare le prestazioni degli aeroplani turbofan a basse altezze.
Un esempio di ciò è la TBM 930 e il Cirrus Vision Jet. Alla fine, questi due aeroplani svolgono una missione fondamentale simile, ma la TBM può fare con leggeri vantaggi in termini di velocità ed efficacia. Poiché la densità dell’aria è inferiore, le eliche turboelica possono funzionare alla massima efficienza. Ciò consente di aumentare le prestazioni dell’aeroplano.
Le prestazioni più lontane dei motori turboelica sono successivamente una componente della larghezza dell’elica e della resistenza dell’elica. I motori turbofan sono limitati dai vincoli meccanici di rotazione o dal caldo dei loro motori.
Pertanto, ogni motore considera amplificate le prestazioni, nello specifico le condizioni di lavoro; turboelica ad altezze e velocità inferiori, turboventole ad altitudini e andature più elevate.
Conclusione
Sebbene siano la scelta più popolare per i viaggi aerei, i motori turboelica e turbofan offrono capacità e caratteristiche uniche. Questo articolo ti aiuterà a decidere quale tipo di motore turboelica o turbofan è il migliore per te. Questo è tutto ciò che abbiamo su quale è meglio il turboelica o il turbofan?
Domande Frequenti
Perché Vengono Effettivamente Utilizzati I Turboelica?
I motori turboelica dovrebbero avere meno parti mobili che ridurranno i costi di manutenzione. Un ulteriore risparmio sono le parti del motore. I turboelica utilizzano meno carburante rispetto agli aeroplani a flusso standard a causa di una varietà di fattori tra cui il loro peso più leggero, il tipo di motore e le dimensioni.
Qual è Il Motore Che Aziona La Ventola Del Turbofan?
I motori turbofan sono anche noti come fanjet o motori sidestep. Producono spinta utilizzando una miscela di efflusso del nucleo della mosca, elude l’aria e il nucleo della mosca guidato dal nucleo della mosca. Questo è fondamentale, in quanto anche la turbina a bassa tensione aziona la ventola.
I Turbofan Sono In Grado Di Diventare Supersonici?
I turbofan possono sopportare velocità supersoniche perché l’ammissione rende le condizioni di flusso costante indipendenti dalla velocità di volo. La competenza per le eliche e gli spigoli vivi delle ventole è più elevata in condizioni di flusso subsonico.
