Turbojet vs Turbofan
Proudový motor je motor s plynovou turbínou dýchající vzduch, který během provozu vykonává cyklus vnitřního spalování. Patří také k reakčnímu typu leteckých pohonných motorů. Sir Frank Whittle z Velké Británie a Hans von Ohain z Německa nezávisle vyvinuli koncept praktického motoru během pozdních třicátých let, ale až po druhé světové válce se proudový motor stal široce používanou metodou pohonu.
Proudový motor má několik nevýhod ve výkonu při podzvukových rychlostech, jako je účinnost a hluk; proto byly vyvinuty pokročilé varianty založené na proudových motorech, aby se tyto problémy minimalizovaly. Turboventilátory byly vyvinuty již ve 40. letech 20. století, ale nebyly používány kvůli nižší účinnosti až do 60. let, kdy se Rolls-Royce RB.80 Conway stal prvním sériovým motorem s turbodmychadlem.
Více o Turbojet Engine
Studený vzduch vstupující přes sání je stlačován na vysoký tlak v následných stupních kompresoru s axiálním prouděním. V běžném proudovém motoru prochází proud vzduchu několika kompresními stupni a v každém stupni zvyšuje tlak na vyšší úroveň. Moderní proudové motory mohou produkovat tlakové poměry až 20:1 díky pokročilým stupňům kompresoru navrženým s aerodynamickými vylepšeními a variabilní geometrií kompresoru pro dosažení optimální komprese v každém stupni.
Natlakování vzduchu také zvyšuje teplotu a při smíchání s palivem vzniká hořlavá směs plynů. Spalováním tohoto plynu se zvyšuje tlak a teplota na velmi vysokou úroveň (1200 oC a 1000 kPa) a plyn se tlačí přes lopatky turbíny. V sekci turbíny působí plyn silou na lopatky turbíny a otáčí hřídelem turbíny; v běžném proudovém motoru pohání tento hřídel kompresor motoru.
Plyn je pak směrován přes trysku, což vytváří velké množství tahu, který lze použít k pohonu letadla. U výfuku může být rychlost plynu výrazně nad rychlostí zvuku. Činnost proudového motoru je ideálně modelována Braytonovým cyklem.
Proudové motory jsou při letu nízkou rychlostí neefektivní a optimální výkon leží za Mach 2. Další nevýhodou proudových motorů je, že jsou extrémně hlučné. Stále se však používají v řízených střelách středního doletu kvůli jednoduchosti výroby a nízké rychlosti.
Více o Turbofan Engine
Turbofanový motor je pokročilá verze proudového motoru, kde se práce na hřídeli používá k pohonu ventilátoru, který nasává velké množství vzduchu, stlačuje a vede výfukem, aby generoval tah. Část sání vzduchu se používá k pohonu proudového motoru v jádru, zatímco druhá část je směrována odděleně přes řadu kompresorů a vedena přes trysku, aniž by procházela spalováním. Díky tomuto důmyslnému mechanismu jsou motory s turbodmychadlem méně hlučné a poskytují větší tah.
High Bypass Engine
Poměr obtoku vzduchu je definován jako poměr mezi hmotnostním průtokem vzduchu nasávaného přes disk ventilátoru, který obchází jádro motoru, aniž by prošel spalováním, a hmotnostním průtokem procházejícím jádrem motoru, který se účastní spalování, k výrobě mechanické energie pro pohon ventilátoru a vytváření tahu. V provedení s vysokým obtokem je většina tahu vyvinuta z obtokového toku a u nízkého obtoku je to z průtoku jádrem motoru. Motory s vysokým obtokem se obvykle používají pro komerční aplikace pro jejich nižší hlučnost a účinnost paliva a motory s nízkým obtokem se používají tam, kde je vyžadován vyšší poměr výkonu k hmotnosti, jako jsou vojenská stíhací letadla.
Jaký je rozdíl mezi proudovými a turboventilátorovými motory?
• Proudové motory byly prvním vzduchem dýchajícím plynovým turbínovým motorem pro letadla, zatímco turbodmychadlo je pokročilou variantou proudového motoru využívajícího proudový motor k pohonu ventilátoru ke generování tahu (turboventilátor má v jádru plynovou turbínu).
• Turbojet jsou účinné při vyšších rychlostech (nadzvukové) a produkují velký hluk, zatímco turboventilátory jsou účinné při podzvukových i transsonických rychlostech a produkují méně hluku.
• Proudové motory se v současnosti používají ve specifických vojenských aplikacích, ale turboventilátor zůstává nejvýhodnější volbou pohonu pro vojenská i komerční letadla.
• U proudových motorů je tah generován čistě výfukovými plyny z plynové turbíny, zatímco u turboventilátorových motorů je část tahu generována obtokovým proudem.
Zdroj diagramu:
en.wikipedia.org/wiki/File:Jet_engine.svg
en.wikipedia.org/wiki/File:Turbofan_operation_lbp.svg
