Silnik turbowentylatorowy
Silnik turbowentylatorowy to odmiana silnika turboodrzutowego dwuprzepływowego o dużym stosunku dwuprzepływowości (ang. high-bypass turbofan). Wyposażony w dużej średnicy wentylator (pierwszy człon sprężarki), który spręża wstępnie powietrze i które zostaje skierowane na dwa tory:
- Na silnik właściwy, czyli dalsze stopnie sprężarek - kolejno do niskiego i do wysokiego ciśnienia, a następnie do komory spalania silnika i na turbinę.
- Do kanału zewnętrznego, z którego jest kierowane bezpośrednio do atmosfery, wytwarzając w ten sposób ciąg w sposób zbliżony do ciągu śmigła napędzanego np. silnikiem tłokowym.
Gorące sprężone gazy opuszczające komorę spalania napędzają turbiny wysokiego i niskiego ciśnienia (turbiny te napędzają z kolei sprężarki) oddając im część energii a następnie wypływają przez dyszę wylotową, rozprężając się w niej i przyśpieszając, co generuje pozostałą część ciągu takiego silnika.
Silnik turbowentylatorowy jest dalszym rozwinięciem silnika dwuprzepływowego (ang. low-bypass turbofan) którego celem jest mniejsze jednostkowe zużycie paliwa. Dodatkowo mniejsza prędkość gazów wylotowych przyczynia się do znacznego obniżenia hałaśliwości pracy silnika. Mają z reguły konstrukcję dwuwałową (wały współosiowe) łączące odpowiednio stopnie turbiny niskiego ciśnienia z wentylatorem i stopnie turbiny wysokiego ciśnienia ze sprężarką wysokiego ciśnienia.
Sprawność napędowa silnika dwuprzepływowego jest większa od sprawności napędowej jednoprzepływowego silnika turboodrzutowego ze względu na większy wydatek (masa) i mniejszą prędkość przepływającego czynnika przy tym samym ciągu, a co za tym idzie mniejszą energię kinetyczną strumienia opuszczającego silnik, zatem mniejsze straty energii. W silniku turbowentylatorowym te zmiany są jeszcze korzystniejsze.
Podział na silnik turbowentylatorowy i dwuprzepływowy jest dość płynny i raczej umowny, wynika to z proporcji przepływu zewnętrznego do wewnętrznego silnika. Silniki dwuprzepływowe konstrukcyjnie mają zewnętrzny przepływ czynnika w konturze silnika. Umożliwia to zabudowę takiego silnika np. w myśliwcach. Dodatkowo - taki układ przepływów daje możliwość stosowania dopalaczy w dyszy wylotowej silnika. Stąd nowe generacje samolotów myśliwskich posiadają takie silniki.
W silniku turbowentylatorowym czynnik roboczy za wentylatorem opuszcza konstrukcyjnie silnik, kierując się do atmosfery. Powoduje to mniejsze straty przepływu i zwiększa sprawność napędową.
Jest to obecnie najczęściej stosowany typ silnika lotniczego, rodzaj silnika odrzutowego w lotnictwie komunikacyjnym. Decyduje o tym:
- duży ciąg jednostkowy, zwłaszcza podczas startu samolotu.
- małe jednostkowe zużycie paliwa.
- niski poziom hałasu.
Terminologia
- Dopalacz
- Urządzenie stosowane w samolotach bojowych, powodujące zwiększenie ciągu o kilkadziesiąt procent
- EGT
- Temperatura spalin (ang. Exhaust Gas Temperature)
- EPR
- Stosunek ciśnień silnika (ang. Engine Pressure Ratio)
Zobacz też
Czarna skrzynka • Panel lampek ostrzegawczych • ECAM • EFIS • EGT • EICAS • EPR • Szklany kokpit