เครื่องยนต์กังหัน ของเครื่องบินประกอบด้วยช่องอากาศเข้า คอมเพรสเซอร์ ห้องเผาไหม้ ส่วนกังหัน และไอเสีย แรงขับเกิดจากการเพิ่มความเร็วของอากาศที่ไหลผ่านเครื่องยนต์
เครื่องยนต์กังหัน (Turbine Engines (Part One)
เครื่องยนต์เทอร์ไบน์เป็นขุมพลังของเครื่องบินที่เป็นที่ต้องการอย่างสูง มีลักษณะการทำงานที่ราบรื่นและมีอัตราส่วนกำลังต่อน้ำหนักสูง และใช้เชื้อเพลิงเครื่องบินที่หาได้ง่าย
ปัจจุบัน ผู้ผลิตด้านการบินหลายรายกำลังผลิตหรือวางแผนที่จะผลิตเครื่องบินขนาดเล็ก/เบาที่ขับเคลื่อนด้วยกังหัน เครื่องบินขับเคลื่อนด้วยกังหันขนาดเล็กเหล่านี้มักนั่งได้ระหว่างผู้โดยสารสามถึงเจ็ดคน และเรียกว่าเครื่องบินไอพ่นเบามาก (VLJ) หรือไมโครเจ็ท
ประเภทของเครื่องยนต์กังหัน
เครื่องยนต์กังหันแบ่งตามประเภทของคอมเพรสเซอร์ที่ใช้ คอมเพรสเซอร์มีสามประเภท ได้แก่ การไหลแบบแรงเหวี่ยง การไหลตามแนวแกน และการไหลในแนวแกนเหวี่ยง
การอัดอากาศเข้าทำได้ในเครื่องยนต์ไหลแบบแรงเหวี่ยงโดยการเร่งอากาศออกไปด้านนอกในแนวตั้งฉากกับแกนตามยาวของเครื่อง เครื่องยนต์ไหลตามแนวแกนอัดอากาศด้วยชุดของฟอยล์อากาศที่หมุนได้
และอยู่กับที่ซึ่งเคลื่อนอากาศขนานไปกับแกนตามยาว การออกแบบการไหลตามแนวแกนหมุนเหวี่ยงใช้คอมเพรสเซอร์ทั้งสองชนิดเพื่อให้ได้แรงอัดตามที่ต้องการ
เส้นทางที่อากาศไหลผ่านเครื่องยนต์และวิธีผลิตกำลังจะเป็นตัวกำหนดประเภทของเครื่องยนต์ เครื่องยนต์กังหันของเครื่องบินมีสี่ประเภท ได้แก่ เทอร์โบเจ็ท เทอร์โบพร็อพ เทอร์โบแฟน และเพลาเทอร์โบ
เครื่องยนต์เทอร์โบเจ็ทประกอบด้วยสี่ส่วน—คอมเพรสเซอร์ ห้องเผาไหม้ ส่วนกังหัน และไอเสีย ส่วนคอมเพรสเซอร์ส่งอากาศเข้าด้วยความเร็วสูงไปยังห้องเผาไหม้ ห้องเผาไหม้ประกอบด้วยช่องเติมน้ำมันเชื้อเพลิงและหัวเทียนสำหรับการเผาไหม้
อากาศที่ขยายตัวจะขับเคลื่อนกังหันซึ่งเชื่อมต่อด้วยเพลากับคอมเพรสเซอร์ เพื่อรักษาการทำงานของเครื่องยนต์ ก๊าซไอเสียที่เร่งความเร็วจากเครื่องยนต์ให้แรงขับ
นี่คือการใช้งานพื้นฐานของการอัดอากาศ การจุดส่วนผสมระหว่างเชื้อเพลิงกับอากาศ สร้างกำลังเพื่อให้การทำงานของเครื่องยนต์คงอยู่ได้ด้วยตัวเอง และไอเสียสำหรับการขับเคลื่อน
เครื่องยนต์เทอร์โบเจ็ทมีขอบเขตจำกัดและความทนทาน นอกจากนี้ยังตอบสนองต่อการใช้งานคันเร่งที่ความเร็วคอมเพรสเซอร์ช้าอีกด้วย
เทอร์โบพร็อพ
เครื่องยนต์เทอร์โบพร็อพเป็นเครื่องยนต์เทอร์ไบน์ที่ขับเคลื่อนใบพัดผ่านเกียร์ทดรอบ ก๊าซไอเสียขับเคลื่อนกังหันพลังงานที่เชื่อมต่อด้วยเพลาที่ขับเคลื่อนชุดเกียร์ทดรอบ การลดเกียร์เป็นสิ่งจำเป็นในเครื่องยนต์เทอร์โบพร็อพ เนื่องจากประสิทธิภาพของใบพัดที่เหมาะสมนั้นทำได้ที่ความเร็วที่ช้ากว่ารอบการทำงานของเครื่องยนต์อย่างมาก
เครื่องยนต์เทอร์โบพร็อปเป็นการประนีประนอมระหว่างเครื่องยนต์เทอร์โบเจ็ทและเครื่องยนต์แบบลูกสูบ เครื่องยนต์ Turboprop มีประสิทธิภาพสูงสุดที่ความเร็วระหว่าง 250 ถึง 400 ไมล์ต่อชั่วโมง
และระดับความสูงระหว่าง 18,000 ถึง 30,000 ฟุต พวกเขายังทำงานได้ดีที่ความเร็วลมต่ำที่จำเป็นสำหรับการขึ้นและลงจอดและประหยัดเชื้อเพลิง ปริมาณการใช้เชื้อเพลิงจำเพาะขั้นต่ำของเครื่องยนต์เทอร์โบโดยปกติจะมีอยู่ในช่วงระดับความสูง 25,000 ฟุตจนถึงโทรโพพอส
เทอร์โบแฟน
Turbofans ได้รับการพัฒนาเพื่อรวมคุณลักษณะที่ดีที่สุดของ turbojet และ turboprop เครื่องยนต์เทอร์โบแฟนได้รับการออกแบบเพื่อสร้างแรงขับเพิ่มเติมโดยเปลี่ยนกระแสลมสำรองรอบห้องเผาไหม้ อากาศบายพาส turbofan จะสร้างแรงขับที่เพิ่มขึ้น ทำให้เครื่องยนต์เย็นลง และช่วยลดเสียงรบกวนจากไอเสีย ให้ความเร็วครูซแบบ turbojet และสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงน้อยลง
อากาศเข้าที่ผ่านเครื่องยนต์ turbofan มักจะถูกแบ่งออกเป็นสองกระแสลมที่แยกจากกัน กระแสหนึ่งไหลผ่านแกนเครื่องยนต์ ในขณะที่กระแสที่สองข้ามแกนเครื่องยนต์ นี่คือกระแสลมบายพาสที่รับผิดชอบคำว่า “เครื่องยนต์บายพาส” อัตราส่วนบายพาสของ turbofan หมายถึงอัตราส่วนของมวลอากาศที่ไหลผ่านพัดลมหารด้วยมวลอากาศที่ไหลผ่านแกนเครื่องยนต์
Turboshaft
เครื่องยนต์เจ็ทประเภทที่สี่ทั่วไปคือ turboshaft มันส่งกำลังไปยังเพลาที่ขับเคลื่อนอย่างอื่นที่ไม่ใช่ใบพัด ความแตกต่างที่ใหญ่ที่สุดระหว่างเครื่องยนต์ turbojet และ turboshaft คือในเครื่องยนต์ turboshaft
พลังงานส่วนใหญ่ที่ผลิตโดยก๊าซที่ขยายตัวนั้นใช้เพื่อขับเคลื่อนกังหันแทนที่จะสร้างแรงขับ เฮลิคอปเตอร์จำนวนมากใช้เครื่องยนต์กังหันก๊าซแบบ turboshaft นอกจากนี้ เครื่องยนต์ turboshaft ยังถูกใช้อย่างกว้างขวางในฐานะหน่วยกำลังเสริมในเครื่องบินขนาดใหญ่
เครื่องมือเครื่องยนต์กังหัน
เครื่องมือเครื่องยนต์ที่ระบุแรงดันน้ำมัน อุณหภูมิน้ำมัน ความเร็วเครื่องยนต์ อุณหภูมิก๊าซไอเสีย และการไหลของน้ำมันเชื้อเพลิง เป็นเรื่องปกติสำหรับทั้งเครื่องยนต์แบบเทอร์ไบน์และแบบลูกสูบ
อย่างไรก็ตาม มีเครื่องมือบางอย่างที่มีลักษณะเฉพาะสำหรับเครื่องยนต์กังหัน เครื่องมือเหล่านี้แสดงอัตราส่วนแรงดันเครื่องยนต์ แรงดันปล่อยของกังหัน และแรงบิด นอกจากนี้ เครื่องยนต์เทอร์ไบน์แก๊สส่วนใหญ่มีอุปกรณ์ตรวจจับอุณหภูมิหลายตัว เรียกว่าเทอร์โมคัปเปิล ซึ่งให้การอ่านค่าอุณหภูมิแก่นักบินทั้งในและรอบๆ ส่วนเทอร์ไบน์
= = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = =
ความรู้ทั่วไป คลิก การควบคุมเครื่องยนต์ดิจิทัล
โดย gclub
= = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = =
