Turbojet gegen Turboprop
Ein Turbostrahl ist ein luftatmendes Gasturbinentriebwerk, das während des Betriebs einen Verbrennungszyklus ausführt. Es gehört auch zum Reaktionsmotortyp der Flugzeugantriebsmotoren. Sir Frank Whittle aus Großbritannien und Hans von Ohain aus Deutschland entwickelten in den späten 1930er Jahren unabhängig voneinander das Konzept der praktischen Triebwerke. Erst nach dem Zweiten Weltkrieg wurde das Triebwerk zu einer weit verbreiteten Antriebsmethode.
Turboprop-Triebwerke sind eine weitere Variante des Turbostrahltriebwerks und verwenden die Turbine zur Erzeugung von Wellenarbeiten zum Antrieb eines Propellers. Sie sind eine Mischung aus frühem Hubkolbenantrieb und neuerem Gasturbinenantrieb. Turboprop-Motoren können auch als Turbowellenmotoren mit einem Propeller angesehen werden, der über einen Untersetzungsgetriebemechanismus mit der Welle verbunden ist.
Mehr über Turbojet Engine
Durch den Einlass eintretende kalte Luft wird in den aufeinanderfolgenden Stufen eines Axialverdichters auf hohen Druck komprimiert. In einem herkömmlichen Strahltriebwerk durchläuft der Luftstrom mehrere Kompressionsstufen und erhöht in jeder Stufe den Druck auf ein höheres Niveau. Moderne Turbostrahltriebwerke können aufgrund fortschrittlicher Kompressorstufen mit aerodynamischen Verbesserungen und variabler Kompressorgeometrie Druckverhältnisse von bis zu 10: 1 erzeugen, um in jeder Stufe eine optimale Kompression zu erzielen.
Die Druckbeaufschlagung der Luft erhöht auch die Temperatur und erzeugt beim Mischen mit dem Kraftstoff ein brennbares Gasgemisch. Die Verbrennung dieses Gases erhöht den Druck und die Temperatur auf ein sehr hohes Niveau (1200 oC und 1000 kPa) und das Gas drückt durch die Schaufeln der Turbine. Im Turbinenabschnitt übt Gas Kraft auf die Turbinenschaufeln aus und dreht die Turbinenwelle; Bei einem herkömmlichen Strahltriebwerk treibt diese Wellenarbeit den Kompressor des Triebwerks an.
Dann wird das Gas durch eine Düse geleitet, und dies erzeugt einen großen Schub, der zum Antreiben eines Flugzeugs verwendet werden kann. Am Auspuff kann die Geschwindigkeit des Gases deutlich über der Schallgeschwindigkeit liegen. Der Betrieb des Düsentriebwerks wird idealerweise durch den Brayton-Zyklus modelliert.
Die Turbojets sind bei langsamen Flügen ineffizient und die optimale Leistung liegt jenseits von Mach 2. Ein weiterer Nachteil der Turbojets besteht darin, dass die Turbojets extrem laut sind. Aufgrund der einfachen Herstellung und der geringen Geschwindigkeit werden sie jedoch immer noch in Mittelstrecken-Marschflugkörpern eingesetzt
Mehr über Turboprop Engine
Das Turboprop-Triebwerk ist eine fortschrittliche Version des Turbostrahltriebwerks, bei der die Wellenarbeit verwendet wird, um einen Propeller über einen an der Turbinenwelle angebrachten Untersetzungsgetriebeantrieb anzutreiben. Bei dieser Form von Strahltriebwerken wird der Hauptschub durch die Propellerreaktion erzeugt und das Abgas erzeugt eine vernachlässigbare Menge an nutzbarer Energie; daher meist nicht für Schub verwendet.
Die Propeller in Turboprop-Triebwerken sind normalerweise vom Typ mit konstanter Drehzahl (variabler Steigung), ähnlich den Propellern, die in größeren Hubkolben-Flugzeugtriebwerken verwendet werden. Während die meisten modernen Turbojet- und Turbofan-Triebwerke Axialverdichter verwenden, enthalten Turboprop-Triebwerke normalerweise mindestens eine Stufe der Zentrifugalkompression.
Propeller verlieren mit zunehmender Flugzeuggeschwindigkeit an Effizienz, sind jedoch bei Fluggeschwindigkeiten unter 725 km / h sehr effizient. Daher werden Turboprops normalerweise nicht in Hochgeschwindigkeitsflugzeugen verwendet und werden zum Antreiben kleiner Unterschallflugzeuge verwendet. Es gibt einige Ausnahmen, wie z. B. Airbus A400M und Lockheed Martin C130, bei denen es sich um große Militärfrachter handelt, und Turboprops werden für Hochleistungs-Kurzstart- und Landeanforderungen dieser Flugzeuge verwendet.
Was ist der Unterschied zwischen Turbojet und Turboprop Engine?
• Turbojets waren die ersten luftatmenden Gasturbinentriebwerke für Flugzeuge, während Turboprop eine fortschrittliche Variante des Turbostrahls ist, bei der die Gasturbine einen Propeller antreibt, um Schub zu erzeugen.
• Turbojets zeigen eine gute Leistung bei Überschallgeschwindigkeit, während Turboprops eine gute Leistung bei Unterschallgeschwindigkeit zeigen.
• Turbojets werden derzeit in bestimmten militärischen Anwendungen eingesetzt, Turboprops werden jedoch häufig sowohl in Militär- als auch in Verkehrsflugzeugen eingesetzt.
Diagrammquelle:
en.wikipedia.org/wiki/File:Jet_engine.svg
en.wikipedia.org/wiki/File:Turboprop_operation-en.svg
