Что движет самолетами и почему одни летают медленно, а другие – очень быстро?

Все дело в том, какой тип двигателя стоит на самолете. Всего в современной гражданской авиации используется четыре типа двигателей по принципу действия: турбореактивный, турбовентиляторный, турбовинтовой и очень экзотичный – винтовентиляторный. Как они работают? Давайте рассмотрим подробнее.

Турбовентиляторный двигатель

Это – самый популярный двигатель, который устанавливается на современные гражданские самолеты. Его преимущество в том, что он – достаточно компактный и может или подвешиваться под крылом, или же на специальных спонсонах крепится к фюзеляжу. Турбовентиляторный двигатель может быть различной мощности и, соответственно, сообщает самолету различную скорость. Так, коммерческие авиалайнеры и бизнес-джеты, на которые ставится такой двигатель, могут летать со скоростью 800 – 950 км\час.

Работает такой двигатель путем нагнетания внешних воздушных потоков на вентилятор, далее поток разбивается: внешние кромки вентилятора пропускают воздух сквозь капот двигателя, а внутренние – загоняют его в компрессор, немного сжимая и нагревая. В компрессоре воздух еще раз сжимается и нагревается, после чего смешивается с топливом и поступает в турбины высокого и низкого давления, вращая таким образом ротор. Турбовентиляторные двигатели повсеместно используются в гражданской авиации из-за их экономичности и возможности быстрой замены как отдельных деталей, так и всего блока двигателя .

Турбовентиляторным двигателем оснащены многие современные авиалайнеры, такие как Boeing 737, 747, 767, 777 и 787 серий, Airbus 300,310, 320, 330, 350 и 380 серий и многие другие.

Турбовинтовой двигатель

Это второй по популярности двигатель, использующийся в гражданской авиации. Его максимальная мощность невысока, а при скоростях до 500 км\ч такие двигатели показывают высокую экономичность, поэтому он используется на самолетах региональных авиалиний.

Принцип действия турбовинтового двигателя похож на принцип действия турбовентиляторного, с тем лишь отличием, что вместо вентилятора, спрятанного в капоте, используется открытый винт или пропеллер, а в самом двигателе отсутствует турбина низкого давления. Воздух, нагнетаемый в камеру компрессора, попадает на лопатки турбины почти сразу.

Турбовинтовой двигатель используется на самолетах с 40-х годов XX века. В частности, такие авиалайнеры как Bombardier серии Dash и ATR 42 и 72 серий, а так же новейший российский легкий транспортный самолет Ил-112 используют турбовинтовые двигатели как движитель.

Турбореактивный двигатель

Такой двигатель – достаточно громоздок и, как правило, широко используется на военных самолетах разных классов. Для его установки используется либо часть фюзеляжа самолета-носителя, либо специальные выемки по бортам фюзеляжа. Турбореактивный двигатель обладает высокой мощностью и, как следствие помогает развивать самолету высокие скорости вплоть до сверхзвуковых.

В турбореактивном двигателе воздух всасывается в компрессор работающей внешней холодной турбиной, а после сжатия – подается в горячую турбину. Экономичностью этот двигатель совсем не обладает, а потому очень редко используется в гражданской авиации.

В частности, из самых очевидных примеров использования турбореактивных двигателей на гражданских самолетах можно привести в пример сверхзвуковые Concord и Ту-144

Винтовентиляторный двигатель

Достаточно редкий двигатель, в котором поток холодного воздуха создаётся двумя соосными, вращающимися в противоположных направлениях, многолопастными саблевидными винтами, приводимыми в движение от турбины через редуктор.

В настоящее время известно несколько рабочих образцов таких двигателей, установленных на самолеты.

В частности, двигатель Д-27 установлен на летающем образце разрабатываемого на Украине среднего транспортника Ан-70, а двигатель НК-93 испытывался летающей лабораторией на основе самолета Ил-76.

Оригинальный материал размещен в блоге ЯндексДзен