Wbrew powszechnemu mniemaniu silnik turbo\u015bmig\u0142owy nie jest pochodnym silnika turboodrzutowego. Oba rodzaje nap\u0119du, jako idea, pojawi\u0142y si\u0119 w tym samym czasie, w latach 20-tych XX wieku. Niekt\u00f3rzy naukowcy od samego pocz\u0105tku opracowywali silniki turbinowe ze \u015bmig\u0142ami lub bez. Pocz\u0105tkowo g\u00f3r\u0119 wzi\u0105\u0142 projekty silnika turbinowego bez \u015bmig\u0142a (30-lata XX wieku). Wynika\u0142o to z ch\u0119ci osi\u0105gania jak najwi\u0119kszych pr\u0119dko\u015bci, a \u015bmig\u0142o temu zadaniu przeszkadza\u0142o.<\/p>\n
Oba silniki, turboodrzutowy i turbo\u015bmig\u0142owy, dzia\u0142aj\u0105 na tej samej zasadzie. W zasadzie silnik turbo\u015bmig\u0142owy jest niemal to\u017csamy z silnikiem turbo-wentylatorowym, a jest identyczny z silnikiem typu Geared turbofan. R\u00f3\u017cnica polega tylko na otunelowaniu \u015bmig\u0142a.<\/p>\n
O uk\u0142adzie Geared turbofan by\u0142a ju\u017c mowa. Przypomnimy tylko, \u017ce ide\u0105 uk\u0142adu Geared turbofan jest wstawienie mi\u0119dzy wa\u0142em niskiego ci\u015bnienia, a wentylatorem przek\u0142adni. W efekcie wentylator kreci si\u0119 z inn\u0105 pr\u0119dko\u015bci\u0105 obrotow\u0105 ni\u017c turbina niskiego ci\u015bnienia.<\/p>\n
Tak wi\u0119c, w silnikach turbo-wentylatorowych, silnikach Geared turbofan i w silnikach turbo\u015bmig\u0142owych g\u0142\u00f3wny ci\u0105g daje \u015bmig\u0142o lub \u015bmig\u0142o otunelowane. Wyrzut gaz\u00f3w daje ci\u0105g w granicach 10-20 %. Wi\u0119kszo\u015b\u0107 energii wytworzonej w silniku turbinowym z wa\u0142u g\u0142\u00f3wnego jest przekazywana do przek\u0142adni, a ta z kolei nap\u0119dza \u015bmig\u0142o lub wirnik no\u015bny w przypadku \u015bmig\u0142owc\u00f3w. Przek\u0142adnia przenosi niski moment obrotowy przy wysokich obrotach na wej\u015bciu, na wysoki moment przy ni\u017cszych obrotach na wyj\u015bciu. Przek\u0142adnia cz\u0119sto jest nazywana reduktorem, bo redukuje wysokie obroty do mniejszych.<\/p>\n
Rozw\u00f3j silnik\u00f3w turbo-\u015bmig\u0142owych nast\u0105pi\u0142 w drugiej po\u0142owie 40-lat. Wynika\u0142o to z powodu mniejszego zu\u017cycia paliwa w takim silniku, ni\u017c w silniku turboodrzutowym. Drugim istotnym powodem by\u0142 rozw\u00f3j nowych statk\u00f3w powietrznych, jakim by\u0142y \u015bmig\u0142owce (helikoptery). Wsp\u00f3\u0142czesne silniki turbo\u015bmig\u0142owe wyposa\u017cane s\u0105 w \u015bmig\u0142a sta\u0142o-obrotowe o zmiennym k\u0105cie nastawienia \u0142opat.<\/p>\n
W najprostszym uk\u0142adzie silnik turbo\u015bmig\u0142owy sk\u0142ada si\u0119 z jednej-szpuli (jednego-wa\u0142u) turbiny, przek\u0142adni i \u015bmig\u0142a. Energia wytworzona w wyniku spalenia paliwa przekazuje swoj\u0105 energi\u0119 na spr\u0119\u017cark\u0119 oraz na przek\u0142adni\u0119, kt\u00f3ra nap\u0119dza \u015bmig\u0142o.<\/p>\n
Gy\u00f6rgy Jendrassik. Silnik CS-1. 1940 rok.<\/h3>\n
W historii silnik\u00f3w turbo\u015bmig\u0142owych wa\u017cne miejsce zajmuje w\u0119gierski fizyk i in\u017cynier silnik\u00f3w lotniczych Gy\u00f6rgy Jendrassik (1898-1954). Studiowa\u0142 w Budapeszcie i Berlinie. W 1922 roku, uzyska\u0142 dyplom w dziedzinie in\u017cynierii mechanicznej w Budapeszcie. Od 1927 roku, pracowa\u0142 w firmie Ganz Rt gdzie pracowa\u0142 przy rozwoju silnik\u00f3w wysokopr\u0119\u017cnych i benzynowych. P\u00f3\u017aniej rozpocz\u0105\u0142 prace nad turbinami gazowymi. W 1936 roku, uzyska\u0142 paten w\u0119gierski na turbin\u0119 gazow\u0105. Od 1937 roku, pracowa\u0142 nad turbin\u0105 gazow\u0105 o mocy 100 KM. Dostrzeg\u0142 jednak mo\u017cliwo\u015b\u0107 zamontowani na wale szpuli \u015bmig\u0142a. Tak powsta\u0142 prototyp silnika turbo\u015bmig\u0142owego oznaczonego CS-1, zbudowanego i przetestowanego w Ganz w Budapeszcie. By\u0142 to pierwszy silnik turbo\u015bmig\u0142owy na \u015bwiecie.<\/p>\n
Silnik CS-1 jak na czasy, w kt\u00f3rych zosta\u0142 opracowany, okaza\u0142 si\u0119 bardzo perspektywiczny. Otrzyma\u0142 15-stopniowa spr\u0119\u017cark\u0119 osiow\u0105, pier\u015bcieniow\u0105 komor\u0119 spalania z odwr\u00f3conym przep\u0142ywem i 7-stopniowa turbin\u0119. Ca\u0142a szpula by\u0142a podparta na dw\u00f3ch \u0142o\u017cyskach. Odwr\u00f3cony przep\u0142yw komory spalania zastosowano z ch\u0119ci skr\u00f3cenia i tak d\u0142ugiego silnika, oraz efektywnego ch\u0142odzenia. W turbinie zastosowano ch\u0142odzenie dysk\u00f3w turbin oraz podstaw \u0142opatek turbin. Wa\u0142 przenosi\u0142 moc poprzez reduktor na \u015bmig\u0142o 3-\u0142opatowe. Piasta \u015bmig\u0142a i reduktor by\u0142y op\u0142ywane przez powietrze zmierzaj\u0105ce do spr\u0119\u017carki silnika. Przewidywana moc silnika wynosi\u0142a 1\u00a0000 KM przy 13\u00a0500 obrot\u00f3w\/min szpuli.<\/p>\n
Silnik CS-1 by\u0142 obiecuj\u0105cy, dlatego podj\u0119to decyzj\u0119 o budowie ci\u0119\u017ckiego samolotu my\u015bliwsko-bombowego nap\u0119dzanego dwoma takimi silnikami, kt\u00f3ry oznaczono Varga RMI -1. Pierwsze uruchomienie silnika mia\u0142o miejsce w 1940 roku. Silnik rozwin\u0105\u0142 moc 400 KM. Powodem by\u0142y problemy z poprawnym spalaniem paliwa w komorze spalania. By\u0142y to jednak problemy do rozwi\u0105zania. Jednak projekt samolotu upad\u0142 w 1941 roku, gdy si\u0142y wigierskie wybra\u0142y niemiecki Me 210. Tocz\u0105ca si\u0119 w Europie wojna udaremni\u0142a rozw\u00f3j silnika. W\u0119gry wpad\u0142y w orbit\u0119 niemieck\u0105.<\/p>\n
Kariera Gy\u00f6rgy Jendrassik nadal si\u0119 rozwija\u0142a. Pod opiek\u0105 niemieck\u0105 Gy\u00f6rgy Jendrassik w 1942 roku, zosta\u0142 dyrektorem fabryki silnik\u00f3w BMW na W\u0119grzech. W 1943 roku, zosta\u0142 cz\u0142onkiem w\u0119gierskiej akademii naukowej.<\/p>\n
W 1945 roku, wraz z frontem radzieckim Gy\u00f6rgy Jendrassik sta\u0142 si\u0119 osob\u0105 niepo\u017c\u0105dan\u0105. Nie wr\u00f3ci\u0142 z jednego z wyjazd\u00f3w zagranicznych i osiad\u0142 w Argentynie. Po kilkunastu miesi\u0105cach wyemigrowa\u0142 do Anglii, gdzie otworzy\u0142 w\u0142asny zak\u0142ad mechaniczny, dzia\u0142aj\u0105c w dziedzinie energetycznej. \u0141\u0105cznie w swojej karierze mia\u0142 77 wynalazk\u00f3w, ale \u015bwiat nie skorzysta\u0142 z dorobku naukowego Gy\u00f6rgy Jendrassik. Prawdziwa era silnik\u00f3w turbo\u015bmig\u0142owych przysz\u0142a po drugiej wojnie \u015bwiatowej.<\/p>\n
Silniki turbo\u015bmig\u0142owe z przek\u0142adn\u0105.<\/h3>\n
Dzia\u0142anie silnika turbo\u015bmig\u0142owego jest bardzo podobne do silnika turboodrzutowego. Powietrze, kt\u00f3re dosta\u0142o si\u0119 do silnika jest spr\u0119\u017cane w spr\u0119\u017carce osiowej lub promieniowej (od\u015brodkowej). P\u00f3\u017aniej trafia do komory spalania (dzbanowej lub pier\u015bcieniowej), gdzie dodawane jest paliwo i nast\u0119puje jego spalenie. Spaliny o du\u017cym ci\u015bnieniu wprawiaj\u0105 w ruch osiow\u0105 turbin\u0119. Wi\u0119ksza cz\u0119\u015b\u0107 mocy z wa\u0142u (szpuli) turbiny jest przekazywana poprzez przek\u0142adni\u0119 na \u015bmig\u0142o. O ile w silniku turboodrzutowym ci\u0105g silnikowi daj\u0105 wyrzucane z ogromn\u0105 pr\u0119dko\u015bci\u0105 spaliny, o tyle w silniku turbo-\u015bmig\u0142owym ten ci\u0105g jest niewielki, bo spaliny opuszczaj\u0105 silnik z niewielk\u0105 pr\u0119dko\u015bci\u0105. Tak wi\u0119c gazy wylotowe maj\u0105 relatywnie ma\u0142\u0105 energi\u0119 i nie wp\u0142ywaj\u0105 znacz\u0105co na ci\u0105g zespo\u0142u nap\u0119dowego.<\/p>\n
Istot\u0105 silnika turbo\u015bmig\u0142owego jest przek\u0142adnia. Przek\u0142adnia przenosi niski moment obrotowy przy wysokich obrotach na wej\u015bciu, na wysoki moment przy niskich obrotach na wyj\u015bciu. Przek\u0142adnia cz\u0119sto jest nazywana tak\u017ce reduktorem, bo redukuje wysokie obroty do mniejszych. \u015amig\u0142o takiego silnika nie ma mniej ni\u017c trzy \u0142opaty i jest sta\u0142o-obrotowe ze zmiennym k\u0105tem nastawienia \u0142opat. Podobnie jak w silnikach t\u0142okowych, o du\u017cych mocach w 30-latach.<\/p>\n
Silniki turbinowe z woln\u0105 turbin\u0105.<\/h3>\n
Silniki turbinowe z woln\u0105 turbin\u0105 s\u0105 rodzajem silnik\u00f3w turbinowych, w kt\u00f3rych nie ma typowej przek\u0142adni, a zamiast niej jest uk\u0142ad z tak zwan\u0105 woln\u0105 turbin\u0105. Co oznacza, \u017ce wa\u0142 g\u0142\u00f3wny silnika posiada spr\u0119\u017cark\u0119 i turbin\u0119, natomiast druga turbina jest na osobnym wale i to z niego moment obrotowy jest przekazywany na \u015bmig\u0142o, wirnik lub przek\u0142adni\u0119. Tutaj przekazanie mocy z g\u0142\u00f3wnego wa\u0142u turbiny jest gazo-dynamiczne.<\/p>\n
Silniki turbo\u015bmig\u0142owe s\u0105 wydajne do pr\u0119dko\u015bci oko\u0142o 450 NM\/h, co jest \u015bcis\u0142e zwi\u0105zane ze sprawno\u015bci\u0105 \u015bmigie\u0142. W stosunku do silnika t\u0142okowego silnik turbo\u015bmig\u0142owy ma stosunkowo ma\u0142\u0105 mas\u0119, du\u017cy ci\u0105g jednostkowy zespo\u0142u, wymaga mniej czasu na obs\u0142ug\u0119 i naprawy oraz spala ta\u0144sze paliwo, jakim jest nafta. Emituje tak\u017ce relatywnie mniej wibracji i ha\u0142asu. Te cechy spowodowa\u0142y, \u017ce wiele samolot\u00f3w nap\u0119dzanych silnikami t\u0142okowymi poddano konwersji montuj\u0105c nap\u0119d turbo\u015bmig\u0142owy. Niekt\u00f3re z konstrukcji odnios\u0142y du\u017cy sukces, inne okaza\u0142y si\u0119 nieperspektywiczne i nale\u017ca\u0142o stworzy\u0107 zupe\u0142nie nowe samoloty.<\/p>\n
Silniki turbo\u015bmig\u0142owe znalaz\u0142y zastosowanie w samolotach transportowych, z uwagi na znacznie ni\u017csze zu\u017cycie paliwa, ni\u017c silniki turboodrzutowe. Zw\u0142aszcza je\u015bli dystans nie przekracza\u0142 3\u00a0000 NM i czas lotu nie odgrywa\u0142 znacz\u0105cej roli. Tak by\u0142o do momentu, kiedy pojawia\u0142y si\u0119 silniki turbo-wentylatorowe. W\u00f3wczas silniki turbo\u015bmig\u0142owe straci\u0142y na znaczeniu. Powodem by\u0142a mniejsza pr\u0119dko\u015b\u0107 przelotowa i bardziej skomplikowana konstrukcja.<\/p>\n
Silnik Kuzniecow NK-12. 1951 rok.<\/h3>\n
Silnik Kuzniecow NK-12 to rosyjski silnik turbo\u015bmig\u0142owy opracowany na prze\u0142omie 40\/50-lat. Pocz\u0105tki tego silnika si\u0119gaj\u0105 prac jakie wykona\u0142 zesp\u00f3\u0142 firmy Junkers po kierunkiem Ferdynand Brender. Konstrukcja wywodzi si\u0119 od opracowywanego w 1944 roku, silnika turbo\u015bmig\u0142owego Jumo 22. Silnik mia\u0142 mie\u0107 moc 6\u00a0000 KM i mia\u0142 mie\u0107 mas\u0119 oko\u0142o 3\u00a0000 kg. W opracowaniu silnika NK-12 uczestniczy\u0142a grupa konstruktor\u00f3w niemieckich. Prace nad silnikiem uwie\u0144czono sukcesem w 1951 roku, kiedy uruchomiono pierwszy prototyp oznaczony NK-12M. By\u0142o to \u015bci\u015ble zwi\u0105zane z opracowaniem w CCCP nowych stop\u00f3w metali, znacznie bardziej wytrzyma\u0142ych termicznie. Silnik uzyska\u0142 moc 8 948 kW (12\u00a0000 KM). Kilkana\u015bcie miesi\u0119cy p\u00f3\u017aniej uruchomiono ulepszon\u0105 wersj\u0119 NK-12MW o mocy 11\u00a0033 kW (14\u00a0795 KM). Silnik otrzyma\u0142 dwa przeciwbie\u017cne, 4-\u0142opatowe \u015bmig\u0142a o \u015brednicy 5,60 m lub wi\u0119ksze o \u015brednicy 6,20 m dla najmocniejszego modelu silnika NK-12MA (15\u00a0000 KM).<\/p>\n
Oczywi\u015bcie, uk\u0142ad nap\u0119du \u015bmig\u0142owego ma swoje ograniczenia. Nie pozwala samolotowi bombowemu Tu-95 rozwija\u0107 du\u017cych pr\u0119dko\u015bci przelotowych, mimo \u017ce ko\u0144c\u00f3wki \u0142opat przekraczaj\u0105 pr\u0119dko\u015b\u0107 d\u017awi\u0119ku. Fizyki nie da si\u0119 oszuka\u0107. W wielu opracowaniach podaje si\u0119, \u017ce \u015bmig\u0142a maj\u0105 ko\u0144c\u00f3wki nadkrytyczne. Jest to dodawanie teorii do ogranicze\u0144 jakie maj\u0105 \u015bmig\u0142a.<\/p>\n
Silnik NK-12 jest najwi\u0119kszym silnikiem turbo\u015bmig\u0142owym na \u015bwicie. Zosta\u0142 u\u017cyty do nap\u0119du bombowc\u00f3w Tu-95 (Tu-20), transportowego An-22 i pasa\u017cerskiego nieudanego samolotu Tu-114. Rosjanie \u015bwiadomie szeroko zastosowali silniki NK-12, po fiasku silnik\u00f3w turboodrzutowych WD-7, kt\u00f3re w zasadzie by\u0142y poprawne, ale by\u0142y niezwykle paliwo\u017cerne i bombowcom mi\u0119dzykontynentalnym Miasiszczew M-4 nie zapewnia\u0142y wystarczaj\u0105cego zasi\u0119gu. Samoloty bombowe Tu-95 (Tu-20) mia\u0142y by\u0107 rozwi\u0105zaniem prowizorycznym, do czasu opracowania oszcz\u0119dnych silnik\u00f3w turboodrzutowych. Potem jednak wysi\u0142ki skierowano na bro\u0144 rakietow\u0105 i w efekcie samoloty bombowe Tu-95 (Tu-20) s\u0142u\u017c\u0105 w CCCP do dnia dzisiejszego (2016 rok).<\/p>\n
Dane silnika Kuzniecow NK-12: silnik jest jedno-wa\u0142owy. Silnik sk\u0142ada si\u0119 z 14-stopniowej spr\u0119\u017carki osiowej, rurowych kom\u00f3r spalania, 5-stopniowa turbina. Ka\u017cda rura p\u0142omieniowa posiada jedn\u0105 dysze paliwow\u0105. Kompresja spr\u0119\u017carki wynosi 9:1, a w szybkim locie na du\u017cej wysoko\u015bci osi\u0105ga 13:1. Poprzez przek\u0142adnie moc z wa\u0142u jest przekazywana na przek\u0142adni\u0119, kt\u00f3ra porusza dwoma przeciwbie\u017cnymi, 4-\u0142opatowymi \u015bmig\u0142ami, o \u015brednicy 5,60 m lub 6,20 m. Przep\u0142yw powietrza przez silnik wynosi 65 kg\/s. silnik NK-12 ma \u015brednic\u0119 1,20 m, d\u0142ugo\u015b\u0107 4,80 m, mas\u0119 2\u00a0900 kg. Moc maksymalna 15\u00a0000 KM. Zu\u017cycie paliwa 0.219 kg\/kWh.<\/p>\n
Armstrong Siddeley Python. 1945 rok.<\/h3>\n
Pierwsz\u0105 firm\u0105, kt\u00f3ra rozpocz\u0119\u0142a prace nad silnikami turbo\u015bmig\u0142owymi by\u0142a firma Armstrong Siddeley. Nowy silnik otrzyma\u0142 oznaczenie Python. Prace nad nim ruszy\u0142y w 1944 roku, a pierwsze uruchomienie nast\u0105pi\u0142o w 1945 roku. Przeznaczeniem silnika mia\u0142o by\u0107 zasilanie ci\u0119\u017ckiego my\u015bliwca Westland Wyvern. Powodem by\u0142a sytuacja na frontach drugiej wojny \u015bwiatowej. Co prawda wojna w Europie dobiega\u0142a ko\u0144ca, ale w innych cz\u0119\u015bciach \u015bwiata ko\u0144ca wojny nie by\u0142o wida\u0107. Samoloty z silnikami turboodrzutowymi jeszcze nie by\u0142y gotowe do walki.<\/p>\n
Projekt silnika Python konstrukcyjnie zosta\u0142 oparty na silniku turboodrzutowym Armstrong Siddeley ASX, kt\u00f3rego pierwsze testy rozpocz\u0119to w kwietniu 1943 roku. W 1944 roku do silnika ASX dodano reduktor i dwa przeciwbie\u017cne \u015bmig\u0142a. Ten nowy silnik zosta\u0142 nazwany ASP, co oznacza Armstrong Siddeley Propellr (\u015bmig\u0142o).<\/p>\n
Badania w locie prowadzono przy u\u017cyciu dw\u00f3ch samolot\u00f3w Lancaster B.1 (Fe) TW911 i Lincoln B.2 RE339 \/ G. W obu przypadkach dwa silniki t\u0142okowe Rolls-Royce Merlin zast\u0105piono nowymi silnikami. Testy silnik\u00f3w prowadzono kilka lat. Brytyjczycy zdobyli spore do\u015bwiadczenie w dziedzinie budowy nowych silnik\u00f3w. Samolot\u00f3w Westland Wyvern zbudowano zaledwie 127 sztuk.<\/p>\n
Silnik Armstrong Siddeley Python ma d\u0142ugo\u015b\u0107 123,2 in (3,13 m), \u015brednic\u0119 54 in (1,37 m), mas\u0119 1 565 kg. Silnik sk\u0142ada si\u0119 z 14-stopniowej spr\u0119\u017carki osiowej, komory spalania z\u0142o\u017conej z 11 puszek p\u0142omieniowych, 2-stopniowej turbiny. Moc silnika wynosi 3 065 kW (3 720 KM). Kompresja spr\u0119\u017carki wynosi 5,35:1. Przep\u0142yw powietrza przez silnik wynosi 23,8 kg\/s.<\/p>\n
Rolls Royce Dart. 1946 rok.<\/h3>\n
Prawdziwy sukces odni\u00f3s\u0142 silnik turbo\u015bmig\u0142owy Rolls Royce Dart, kt\u00f3rego pierwsze uruchomienie nast\u0105pi\u0142o w 1946 roku. Zbudowano ponad 7 100 sztuk. Silnik Rolls Royce Dart zosta\u0142 zastosowany w kilkunastu samolotach. Nazwa Dart pochodzi od nazwy rzeki, zgodnie z tradycja firmy Rolls Royce.<\/p>\n
Silnik Rolls Royce Dart wykonywano w wielu wersjach i odmianach. Jedna z pierwszych odmian pos\u0142u\u017cy\u0142a do nap\u0119du znanego r\u00f3wnie\u017c w Polsce samoloty komercyjnego Vickers Viscount. Pierwszy lot samolot wykona\u0142 w 1948 roku, a wszed\u0142 do s\u0142u\u017cby w 1950 roku, w liniach British Airways. Nieco wcze\u015bniej, bo w dniu 29 lipca 1948 roku wykonano pierwszy lot komercyjny samolotu turbo\u015bmig\u0142owego Vickers Viscount mi\u0119dzy lotniskiem Northolt ko\u0142o Londynu, a lotniskiem Le Bourget ko\u0142o Pary\u017ca. Przewieziono w\u00f3wczas 14 pasa\u017cer\u00f3w.<\/p>\n
Silnik zosta\u0142 zbudowany w 1946 roku przez zesp\u00f3\u0142 Lionel Haworth. Konstrukcyjnie zosta\u0142 oparty na silniku turboodrzutowym firmy Rolls Royce z od\u015brodkow\u0105 spr\u0119\u017cark\u0105 i dzbanowymi komorami spalania, takich jak Nene i Derwent. Silnik pocz\u0105tkowo mia\u0142 oznaczenie fabryczne Rda.1. Dla test\u00f3w silnik zamontowano w nosie zmodyfikowanego samolotu Avro Lancaster, kt\u00f3ry testowano w pa\u017adzierniku 1947 roku. W wyniku tych pr\u00f3b zwi\u0119kszono ilo\u015b\u0107 stopni turbiny z pojedynczej do potr\u00f3jnej. Dzi\u0119ki temu uzyskano wzrost mocy silnika na \u015bmigle. Silnik Rolls Royce Dart by\u0142 produkowany tak\u017ce w Indiach przez Hindustan Aeronautics Limited.<\/p>\n
Dane silnika Rolls Royce RD a.1-7 Dart: D\u0142ugo\u015b\u0107 silnika 97,6 in (2,48 m), \u015brednica 37,9 in (,96 m), masa 547 kg. Silnik ma spr\u0119\u017cark\u0119 promieniowa dwustronn\u0105, siedem dzbanowych kom\u00f3r spalania, 3-stopniowa turbina, reduktor i \u015bmig\u0142o. Paliwo kerozyna. Moc 1 200 \u2013 1 400 kW. Kompresja spr\u0119\u017carki wynosi 5,62:1. Ilo\u015b\u0107 powietrza przep\u0142ywaj\u0105ca przez silnik 10,66 kg\/s.<\/p>\n
Allison T38.<\/h3>\n
Za Wielk\u0105 Wod\u0105 prawdziwy rozkwit silnik\u00f3w turbo\u015bmig\u0142owych nast\u0105pi\u0142 za przyczyn\u0105 firmy Allison. Pod koniec 40-lat na podstawie budowanych silnik\u00f3w turboodrzutowych Allison J33, Allison J35 opracowano silnik turbo\u015bmig\u0142owy, kt\u00f3ry otrzyma\u0142 oznaczenie fabryczne Model 501, a w produkcji Allison T38. Silnik okaza\u0142 si\u0119 na tyle udany, \u017ce zosta\u0142 rozwini\u0119ty w podw\u00f3jny silnik Allison T40 oraz Allison T56, kt\u00f3ry wykorzystano do nap\u0119du samolot\u00f3w C-130 Herkules i P-3 Orion.<\/p>\n
Allison T38 sk\u0142ada si\u0119 z 19-stopniowej spr\u0119\u017carki osiowe, 8-puszkowych kom\u00f3r spalania, 4-stopniowej turbiny, wa\u0142u przed\u0142u\u017caj\u0105cego do przek\u0142adni redukcyjnej i \u015bmig\u0142a. Jego moc oceniono na oko\u0142o 1 500 kW. Kompresja spr\u0119\u017carki wynosi 6,8:1.<\/p>\n
W 1947 roku prototyp silnika Allison T38 po raz pierwszy uruchomiono, a w kwietniu 1949 roku silnik przeszed\u0142 testy zamontowany w nosi samolotu Boeing B-17 Flying Fortress. Pocz\u0105tkowo problemami by\u0142y du\u017ce wibracje pochodz\u0105ce od przek\u0142adni i praca komory spalania. Silnik Allison T38 nap\u0119dza\u0142 samoloty Convair CV-240 i inne.<\/p>\n
Allison T40.<\/h3>\n
Silnik Allison T40 to dwa silniki Allison T38 po\u0142\u0105czone jedn\u0105 przek\u0142adni\u0105. Przek\u0142adnia otrzyma\u0142a redukcj\u0119 ca\u0142kowit\u0105 wynosz\u0105c\u0105 15,75:1. Dodatkowo przek\u0142adnia otrzyma\u0142a hamulec, aby zapobiec wirowaniu \u015bmig\u0142a pod wp\u0142ywem wiatru podczas postoju silnika. Wlot powietrza wyposa\u017cono w instalacj\u0119 przeciwoblodzeniow\u0105 poprzez upust powietrza ze spr\u0119\u017carki. Silnik otrzyma\u0142 zdwojone \u015bmig\u0142a, ka\u017cde wyposa\u017cone w trzy \u0142opaty o \u015brednicy 14 fy (4,3 m).<\/p>\n
Testowanie silnika Allison XT40 rozpocz\u0119to w czerwcu 1948 roku. Okaza\u0142o si\u0119, \u017ce przek\u0142adnia w trakcie pracy ma silne drgania. Ich przyczyn\u0105 by\u0142y \u017ale zaprojektowane z\u0119by k\u00f3\u0142 z\u0119batych przek\u0142adni. Opr\u00f3cz tego odnotowano wycieki oleju z silnika. Zbudowano tak\u017ce sprz\u0119g\u0142o roz\u0142\u0105czaj\u0105ce \u015bmig\u0142o od silnika, kt\u00f3re dzia\u0142a\u0142o poprawnie. Po uporaniu si\u0119 ze wszystkim problemami silnik Allison T40 zosta\u0142 dopuszczony do test\u00f3w w locie, jako nap\u0119d \u0142odzi lataj\u0105cej Convair XP5Y w kwietniu 1950 roku. W\u00f3wczas wersja silnika Allison T40-A-4 mia\u0142 moc oko\u0142o 4 000 kW. Tu pojawia\u0142y si\u0119 kolejne problemy zespo\u0142u nap\u0119dowego. \u015amig\u0142a podw\u00f3jne, ka\u017cde z trzema \u0142opatami, by\u0142y opracowane jako transoniczne. Generowa\u0142y taki ha\u0142as, kt\u00f3rego cz\u0119stotliwo\u015b\u0107 by\u0142a szkodliwa dla ludzi i mog\u0142a powodowa\u0107 uszkadzanie s\u0142uchu. Przek\u0142adania silnika daleka by\u0142a od niezawodno\u015bci. Cz\u0119sto ulega\u0142a awariom, bo wyszczerbia\u0142y si\u0119 z\u0119by k\u00f3\u0142 przek\u0142adni. Dosz\u0142o tak\u017ce do katastrofy w kt\u00f3rej zgin\u0105\u0142 pilot i zniszczeniu uleg\u0142 samolot Douglas XA2D-1. Na silnik Allison T40 wyasygnowano spore fundusze, jednak program poni\u00f3s\u0142 fiasko. G\u0142\u00f3wn\u0105 zalet\u0105 podw\u00f3jnego silnika mia\u0142a by\u0107 jego niezawodno\u015b\u0107, a w rzeczywisto\u015bci by\u0142a g\u0142\u00f3wna bogaczk\u0105, znacznie komplikuj\u0105c\u0105 konstrukcj\u0119.<\/p>\n
Allison T56.<\/h3>\n
Pomimo fiaska programu Allison T40 firma Allison kontynuowa\u0142a prace nad silnikiem turbo\u015bmig\u0142owym z pojedyncz\u0105 turbin\u0105, tak jak by\u0142 silnik Allison T38. Silnik T56 by\u0142 opracowywany specjalnie dla samolotu transportowego Lockheed C-130 Hercules. Przez kilka dziesi\u0119cioleci silnik Allison\/Rolls Royce T56 zosta\u0142 zbudowany w ilo\u015bci ponad 18 000 sztuk. Silnik pos\u0142u\u017cy\u0142 do nap\u0119du samolot\u00f3w P-3 Orion, E-2, Lockheed Electra, Convair 580. Silnik by\u0142 Allison T56 zosta\u0142 wykorzystany w wielu samolotach wojskowych i cywilnych. Jest produkowany do tej pory (2016r.) Maj\u0105 \u015bmig\u0142o kompozytowe z 6-\u0142opatami kompozytowymi.<\/p>\n
Silnik T56 bezpo\u015brednio wywodzi si\u0119 z silnika T38. G\u0142\u00f3wne prace nad silnikiem T56 zosta\u0142y zako\u0144czone w maju 1953 roku uzyskuj\u0105c moc 3 000 KM. Jednak nie wszystko sz\u0142o dobrze. W sierpniu 1953 roku silnik mia\u0142 przej\u015b\u0107 test 150 godzin ci\u0105g\u0142ej pracy. Ju\u017c w sz\u00f3stej godzinie silnik eksplodowa\u0142 na stanowisku badawczym. Kolejny prototyp uko\u0144czono we wrze\u015bniu 1953 roku. Szcz\u0119\u015bliwice uda\u0142o si\u0119 rozwi\u0105za\u0107 si\u0119 wszystkie problemy. Uda\u0142 si\u0119 zwi\u0119kszy\u0107 kompresj\u0119 (9,25:1) i podnie\u015b\u0107 temperatur\u0119 przed turbin\u0105.<\/p>\n
Dane silnika Allison T56: d\u0142ugo\u015b\u0107 146,1 in (3,71 m), \u015brednica 27 in (0,69 m), masa 880 kg. Silnik sk\u0142ada si\u0119 14-stopniowej spr\u0119\u017carki osiowej, 6-puszek p\u0142omieniowych, 4-stopniowa turbina. Paliwo kerozyna JP8. Moc oko\u0142o 4 000 kW). Temperatura przed turbin\u0105 860 stopni C.<\/p>\n R\u00f3wnie\u017c w CCCP opracowano inne silniki turbo\u015bmig\u0142owe. Jednym z nich by\u0142 silnik Iwczenko AI-20. Silnik ten wykorzystano do nap\u0119du takich samolot\u00f3w jak An-10, An-12 oraz I\u0142-18. Silnik opracowano z ko\u0144cem 50-lat na Zaporo\u017cu. Na czele zespo\u0142u sta\u0142 Aleksander Iwczenko. Wcze\u015bniej zesp\u00f3\u0142 zajmowa\u0142 si\u0119 opracowywaniem niedu\u017cych silnik\u00f3w t\u0142okowych. Silnik AI-20 by\u0142 projektowany dla samolot\u00f3w An-10 i I\u0142-18. Silnik by\u0142 planowany na moc chwilow\u0105 oko\u0142o 4 000 kW i sta\u0142\u0105 (przelotow\u0105) 2 090 kW. Konkurentem silnika AI-20 by\u0142 silnik turbo\u015bmig\u0142owy Kuzniecow NK-4, kt\u00f3ry okaza\u0142 si\u0119 jednak gorszy, a zesp\u00f3\u0142 Kuzniecowa mia\u0142 pilniejsze zadanie \u2013 silnik turboodrzutowy NK-8 dla samolotu I\u0142-62. Silnik AI-20 wyposa\u017cono w 4-\u0142opatowe sta\u0142o-obrotowe \u015bmig\u0142o o \u015brednicy 4,5 m. uruchamianie silnika jest realizowane rozrusznikiem elektrycznym. Pocz\u0105tkowo silnik trapi\u0142y usterki. Okres mi\u0119dzyremontowy wynosi\u0142 600 godzin. Uda\u0142o si\u0119 ten okres wyd\u0142u\u017cy\u0107 do 2 000 godzin pracy. Ca\u0142kowita \u017cywotno\u015b\u0107 silnika wynios\u0142a 22 000 godzin. Silnik AI-20 by\u0142 produkowany w zak\u0142adach Motor Sicz na Zaporo\u017cu i w Permie. Zbudowano imponuj\u0105c\u0105 ilo\u015b\u0107 silnik\u00f3w 14 000 sztuk. Silnik by\u0142 produkowany tak\u017ce w Chinach. Silniki AI-20 trafi\u0142y do samolot\u00f3w An-8, An-10, An-12, An-32, Be-12, I\u0142-18, I\u0142-38. Silnik jest stosunkowo g\u0142o\u015bny i komfort podr\u00f3\u017cowania samolotami I\u0142-18 nie by\u0142 wysoki.<\/p>\n Silnik AI-20 sk\u0142ada si\u0119 z: 10-stopniowej spr\u0119\u017carki osiowej z czterema zaworami powietrznymi, komory spalania z\u0142o\u017cona z 10 dzbanowych kom\u00f3r spalania, 3-stopniowej turbiny. D\u0142ugo\u015b\u0107 3,10 m, maksymalna wysoko\u015b\u0107 1,18 m, maksymalna szeroko\u015b\u0107 0,84 m, masa 1 040 kg. Moc 3 809 kW. Kompresja spr\u0119\u017carki wynios\u0142a 7,6:1, a podczas lotu 9,2:1. Przep\u0142yw powietrza przez silnik wynosi 21 kg\/s. Temperatura przed turbina wynosi 900 stopni C.<\/p>\n Niemal w tym samym czasie co silnik Iwczenko AI-20 powsta\u0142 silnik Iwczenko AI-24. Jego pierwsze uruchomienie nast\u0105pi\u0142o w 1958 roku. Silnik pos\u0142u\u017cy\u0142 do nap\u0119du samolot\u00f3w An-24, An-26, An-30. Silniki AI-24 mia\u0142 moc od 1 877 kW do 1 902 kW. Montuje si\u0119 do nich 4-\u0142opatowe \u015bmig\u0142a, przestawiane i wyposa\u017cone w instalacj\u0119 odladzania zar\u00f3wno kraw\u0119dzi natarcia \u0142opat jak i ko\u0142paka. Produkcja seryna ruszy\u0142a w Motor Sich w Zaporo\u017cu w 1960 roku.<\/p>\n Dane silnika AI-24: d\u0142ugo\u015b\u0107 2,35 m, \u015brednica 0,68 m, masa 600 kg. Silnik sk\u0142ada si\u0119 z 10-stopniowej spr\u0119\u017carki osiowej z czterema zaworami powietrznymi, komory spalania z\u0142o\u017cona z 8 dzbanowych kom\u00f3r spalania, 3-stopniowej turbiny. Kompresja spr\u0119\u017carki wynosi 7,05:1. Moc max 2 000 kW.<\/p>\n Obecnie (2016 rok) silniki turbo\u015bmig\u0142owe s\u0105 u\u017cywane g\u0142\u00f3wnie w niewielkich samolotach podd\u017awi\u0119kowych. Ich pr\u0119dko\u015b\u0107 przelotowa na og\u00f3\u0142 nie przekracza 600 km\/h. Aktualnie najbardziej znane s\u0105 samoloty ATR-42\/72, DASH-8, a w Polsce popularny PZL M-28 Bryza. Silniki turbo\u015bmig\u0142owe s\u0105 ch\u0119tnie u\u017cywane w samolotach szkolno-treningowych. W\u015br\u00f3d nich nale\u017cy wymieni\u0107 Embraer Tucano, Pilatus PC-9, a w Polsce PZL-130 Orlik.<\/p>\n Dla program samolotu transportowego An-70 w zak\u0142adach Motor Sich opracowano nowy silnik turbo\u015bmig\u0142owy Progress D-27. Silnik Progress D-27 jest silnikiem o konstrukcji tr\u00f3j-szpulowej. Zosta\u0142 opracowany przez zesp\u00f3\u0142 Iwczenko-Progress. Nie do ko\u0144ca jest pewne, czy g\u0142\u00f3wny zesp\u00f3\u0142 silnika pochodzi z tr\u00f3j-wa\u0142owego silnika turbo-wentylatorowego D-36, kt\u00f3ry jest tak\u017ce tr\u00f3j-wa\u0142owy. Silnik D-27 by\u0142 opracowywany od ko\u0144ca 80-lat XX wieku, z zamiarem zastosowania go w pasa\u017cerskim samolocie Jak-46, kt\u00f3ry nie doczeka\u0142 si\u0119 realizacji. Silnik D-27 zosta\u0142 wybrany jako nap\u0119d samoloty transportowego An-70. Silnik mo\u017ce sta\u0107 si\u0119 tak\u017ce nap\u0119dem ci\u0119\u017ckich \u015bmig\u0142owc\u00f3w, jako AI-127 lub jako geared turbofan engines o ci\u0105gu 9 000 \u2013 11 000 kG, dla samolot\u00f3w komercyjnych, jako AI-727. Do chwili obecnej (2016r.) silnik D-27 nie jest produkowany seryjnie.<\/p>\n Dane silnika Progress D-27: silnik jest tr\u00f3j-wa\u0142owy. Silnik poprzez przek\u0142adni\u0119 nap\u0119dza \u015bmig\u0142a SV-27. S\u0105 to dwa przeciwbie\u017cne \u015bmig\u0142o-wentylatory. Ka\u017cde \u015bmig\u0142o wyposa\u017cone jest osiem nastawnych \u0142opat. Silnik D-27 ma d\u0142ugo\u015b\u0107 4,20 m, \u015brednica 1,20 m, maksymalna wysoko\u015b\u0107 1,30 m, masa 1 650 kg. Silnik sk\u0142ada si\u0119 z: 5-stopniowej osiowej spr\u0119\u017carki niskiego ci\u015bnienia, spr\u0119\u017carka wysokiego ci\u015bnienia (2-stopnie osiowe i jeden-stopie\u0144 promieniowy), pier\u015bcieniowa komora spalania, 1-stopniowa turbina wysokiego ci\u015bnienia, 1-stopniowa turbina niskiego ci\u015bnienia. Moc 10 294 kW.<\/p>\n Silnik Rolls Royce Europrop TP400 zosta\u0142 opracowany specjalnie dla nowego samolotu transportowego Antonow\/Airbus (An-70), do pracy nad kt\u00f3rym przyst\u0105piono w 2001 roku. W dniu 27 styczniu 2001 roku dosz\u0142o w Omsku do powa\u017cnego uszkodzenia samolotu An-70. To zdarzenie spowodowa\u0142a, \u017ce Zach\u00f3d wycofa\u0142 si\u0119 z programu i rozpoczyna\u0142 w\u0142asny Europejski program samolotu transportowego. W projekcie programu Airbus A400M postanowiono pozosta\u0107 przy nap\u0119dzie turbo\u015bmig\u0142owym. Powsta\u0142 silnik Europrop TP400, kt\u00f3ry nale\u017cy do najmocniejszych silnik\u00f3w turbo\u015bmig\u0142owych na \u015bwiecie (tylko NK-12 jest od niego mocniejszy).<\/p>\n Pocz\u0105tkowo dla samolotu Airbus A400M planowano wykorzysta\u0107 silniki turboodrzutowe dwuprzep\u0142ywowe Snecma M88-2. Jednak oceniono, \u017ce silniki te nie b\u0119d\u0105 wystarczaj\u0105co wydajne przy starcie i ma\u0142ych pr\u0119dko\u015bciach.<\/p>\n Pierwsze uruchomienie silnika Europrop TP400 nast\u0105pi\u0142o w pa\u017adzierniku 2005 roku. W lutym 2006 rozpocz\u0119to testy silnika ze \u015bmig\u0142em. W 2008 roku silnik otrzyma\u0142 certyfikat, kt\u00f3ry umo\u017cliwi\u0142 rozpocz\u0119cie test\u00f3w w locie. Opr\u00f3cz certyfikat\u00f3w wojskowych silnik uzyska\u0142 \u015bwiadectwa cywilne, co umo\u017cliwi w przysz\u0142o\u015bci jego monta\u017c w samolotach komercyjnych. Do test\u00f3w silnika TP400 w powietrzu wykorzystywano samolot C-130 Hercules. W dniu 11 grudnia 2009 roku samolot A400M odby\u0142 pierwszy lot.<\/p>\n Silnik Rolls Royce Europrop TP400 jest dwu-szpulowy plus wolna turbina. Szpula wysokiego ci\u015bnienia kr\u0119ci si\u0119 przeciwnie do turbiny niskiego ci\u015bnienia. Silnik sk\u0142ada si\u0119 z 5-stopniowej spr\u0119\u017carki osiowej niskiego ci\u015bnienia ze sta\u0142ymi stojanami, 6-stopniowej spr\u0119\u017carki wysokiego ci\u015bnienia z dwoma rz\u0119dami ruchomych stojan\u00f3w, komory spalania, 1-stopniowej turbiny wysokiego ci\u015bnienia ch\u0142odzonej powietrzem, 1-stopniowej turbiny niskiego ci\u015bnienia, 3-stopniowa wolna turbina. Ca\u0142kowita kompresja spr\u0119\u017carki wynosi 25:1. Indywidualnie spr\u0119\u017carka niskiego ci\u015bnienia ma kompresj\u0119 3,5:1, a spr\u0119\u017carka wysokiego ci\u015bnienia 7,2:1. Wolna turbina poprzez reduktor porusza \u015bmig\u0142em o \u015brednicy 5,30 m, kt\u00f3re ma osiem \u0142opat. \u0141opaty s\u0105 kompozytowe. \u015amig\u0142a s\u0105siednich silnik\u00f3w obracaj\u0105 si\u0119 w przeciwnych kierunkach. Wymiary silnika: d\u0142ugo\u015b\u0107 138 in (3,50 m), \u015brednica 36,4 in (0,92 m), masa 1 890 kg. Moc silnika wynosi 8 203 kW.<\/p>\n Opracowa\u0142 Karol Placha Hetman<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Wbrew powszechnemu mniemaniu silnik turbo\u015bmig\u0142owy nie jest pochodnym silnika turboodrzutowego. Oba rodzaje nap\u0119du, jako idea, pojawi\u0142y si\u0119 w tym samym czasie, w latach 20-tych XX wieku. Niekt\u00f3rzy naukowcy od samego pocz\u0105tku opracowywali silniki turbinowe ze \u015bmig\u0142ami lub bez. Pocz\u0105tkowo g\u00f3r\u0119 wzi\u0105\u0142 projekty silnika turbinowego bez \u015bmig\u0142a (30-lata XX wieku). Wynika\u0142o to z ch\u0119ci osi\u0105gania jak najwi\u0119kszych pr\u0119dko\u015bci, a \u015bmig\u0142o temu zadaniu przeszkadza\u0142o.<\/p>\n","protected":false},"author":2,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[15],"tags":[],"class_list":["post-484","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-artykuly"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/polot.net\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/484","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/polot.net\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/polot.net\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/polot.net\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/2"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/polot.net\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=484"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/polot.net\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/484\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":1897,"href":"https:\/\/polot.net\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/484\/revisions\/1897"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/polot.net\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=484"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/polot.net\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=484"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/polot.net\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=484"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}Iwczenko AI-20.<\/h3>\n
Iwczenko AI-24.<\/h3>\n
Wsp\u00f3\u0142czesne silniki turbo\u015bmig\u0142owe.<\/h3>\n
Prograss D-27. 1992 rok.<\/h3>\n
Rolls Royce Europrop TP400.<\/h3>\n