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اصول کار موتور توربوپراپ

توربوپراپ نوعی موتور توربینی گازی است که در آن از گردش محور توربین برای گرداندن ملخ وایجاد رانش استفاده می‌شود.

با اینکه گاز خروجی این موتورها نوعی جت است ولی در طراحی توربوپراپ سرعت گاز خروجی را فدای قدرت چرخاندن محور می‌کنند تا بیشتر نیروی موتور صرف گرداندن ملخ شود.

موتورهای توربوپراپ در سرعت‌های متوسط (در حدود ۷۳۰ کیلومتر/ساعت) کارآئی دارند و در سرعت‌های بیشتر کارآیی را از دست می‌دهند. این موتورها بیشتر در هواپیماهای مسافری کوچک و هواپیماهای ترابری نظامی به‌کار می‌روند.

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Un turbopropulseur est un réacteur qui entraîne une hélice multipales (8) via un réducteur (9). Il est particulièrement performant pour les avions lourds de transport dont la vitesse de croisière est d'environ 550 km/h comme par exemple le nouvel Airbus A400M.

Fonctionnement [modifier]

1. L'hélice (A) pré comprime l'air admis dans les entrées d'air.
2. L'air est comprimé par les compresseurs (C).
3. Il est ensuite introduit dans la chambre de combustion, là il est mélangé au carburant pulvérisé.
4. Un système d'allumage démarre la combustion du mélange gazeux.
5. L'énergie cinétique des gaz à la sortie de la chambre de combustion (D) est utilisée de trois façons.
   

Elle sert à :

• Actionner les turbines (E) qui entraînent les compresseurs (C) et les génératrices électriques.
• Actionner la turbine (E) qui entraîne le réducteur (B), lui même entraînant l'hélice (le réducteur transforme la vitesse élevée à faible couple en vitesse faible à fort couple).
• Fournir une poussée à l'avion par l'échappement des gaz dans la tuyère (F).

• NOTA (Étymologie) :

Le terme français turbopropulseur est en fait dérivé du mot anglais turboprop composé de turbo et de propeller (hélice) et qui signifie littéralement moteur à hélice entraîné par une turbine (il y a donc traction et poussée dites résiduelle). L'appellation française est donc impropre si on veut être totalement rigoureux puisque toute turbomachine assurant une propulsion devrait s'appeler ainsi. Quant à dire "un turbopulseur" pour désigner un avion équipé de tels moteurs, c'est une métonymie qui ne pose aucun problème à un linguiste ou un quidam, mais devient pour ingénieur puriste une dangereuse hérésie à l'état pur.

Article détaillé : propulsion des aéronefs.

Voir aussi [modifier]

Article sur les Turboréacteurs

Liens externes [modifier]

Articles sur les propulsions à réaction dans 'Avion.legendaire.Free.fr'

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터보프롭의 작동을 보여주는 그림.

터보프롭(Turboprop;Turbo-propeller) 엔진은 추진력을 프로펠러를 통해 얻는 가스 터빈 엔진의 한 종류이다. 같은 가스 터빈에 기반한 터보젯(Turbojet)이 추력을 덛는데 최적화한 반면 터보프롭은 프로펠러를 구동하기 위한 축력(Shaft poer)를 얻는데 최적화 되있다.

터 보젯 엔진은 연소된 공기의 팽창력으로 터빈을 통해 에너지를 일부 얻고 남는 에너지를 모두 배기구(노즐)을 통해 분사하여 추력을 얻게 된다. 반면 터보프롭은 추력을 상당 부분 희생하고 터빈을 통해 에너지를 더 많이 얻는다. 이 에너지로 압축기도 돌리고 프로펠러도 구동하는 것이다. 터빈을 통해 에너지를 얻는 구조에서 터보프롭은 발전용 가스 터빈과 비슷하지만 발전용 가스 터빈은 터빈과 발전기가 한 샤프트에 연결되고 터보프롭의 경우 별도의 샤프트가 있어 프로펠러는 압축기와 터빈의 회전과는 다르게 자유회전을 한다.

프로펠러는 직경이 크므로 회전 속도가 일정한 수준에 이르면 날개 끝이 초음속에 이를 수 있기 때문에 터보프롭 엔진은 감속기어를 갖고 있다. 헬기의 동력기관으로 사용되는 터보샤프트도 감속기어를 사용하지만 터보샤프트는 감속기어가 본체와 별도이지만 터보프롭은 감속기어가 본체의 일부로 내장된 것이 다르다.

프로펠러를 장착한 비행기는 700km/h의 비행에서 효율이 좋다. 때문에 고속을 필요하지 않는 항공기는 프로펠러를 장착하는데 출력과 중량에서 유리한 터보프롭이 가격면에서 유리한 피스톤 엔진보다 더 많이 쓰이게 된다. 하지만 비행 속도가 초음속에 이르게 되면 프로펠러기의 효율은 제트 엔진에 비하여 떨어지게 된다.

[편집] 역사

세계 최초의 터보프롭 엔진은 헝가리의 공학자 György Jendrassik이 설계한 'Jendrassik Cs-1' 이다. 이것은 Varga XG/XH 정찰 폭격기에 쌍발로 장착되어 1939-1942년간 잠시 운용되었으나 안정성이 떨어져 상용되지 못했다.

영국에서는 롤스로이스가 Derwent II 엔진에 감속기어와 2.4m 5엽 프로펠러를 장착한 RB.50 [[Rolls-Royce Trent|Trent]을 개발하여 Gloster Meteor EE227 에 쌍발로 탑재하였는데 이것이 아마도 터보프롭 항공기로는 안정적인 최초의 비행기일 것이다. 이후 롤스로이스사는 이 경혐을 바탕으로 Dart를 개발하였고 이 모델로 50년 넘게 생산하게 된다.

터보프롭 엔진 중에서 가장 유명한 것은Pratt & Whitney Canada PT6의 PT6이다

[편집] 개발

현재 유럽 컨소시엄은 군용 수송기 Airbus A400M에 답재할 11000마력의 TP400-D6를 개발하고 있다. 이 엔진은 모든 부품이 동축선상에 배치되고 2개의 샤프트와 자유회전 터빈이 제 3 샤프트에 연결된 구조이다.

Inodyn사는 255마력 터보프롭 엔진을 소형항공기용으로 개발하는데 항공기 터보프롭 엔진으로는 가장 저렴한 판매를 기획하고 있다.

[편집] 참고할 문서

• 가스 터빈
• 터보젯
• 터보샤프트

[편집] 바깥 고리

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Il motore turboelica costituisce una tipologia di turbina a gas. Differisce dal motore a getto in quanto è progettato per produrre la potenza attraverso la rotazione di un albero e non con la spinta dei gas di scarico. In altre parole la potenza del motore aziona un albero al quale è collegata un'elica.

Il motore a getto è composto da una serie di ventole che comprimono l'aria (compressore). Subito dopo si trova la camera di combustione. A valle di questa si trova un'altra serie di ventole, dette stadi, che vengono attraversate dal flusso dei gas combusti. Una parte della potenza così generata viene riutilizzata per azionare le ventole del compressore. Aggiungendo un altro stadio al motore la potenza dei gas può essere utilizzata sia per azionare un albero che per generare una spinta. Accoppiando a questo stadio un'elica si ottiene un motore molto efficiente. Questa efficienza è data dall'efficienza delle eliche, rispetto ai motori a getto, alle basse velocità. Il motore così realizzato viene appunto chiamato turboelica.

Viene utilizzato su molti velivoli da trasporto, civili e militari, e sugli elicotteri (in questo caso può essere chiamato anche semplicemente turbina oppure motore turboalbero).

L'unico limite all'impiego di questo motore è dato dalla perdita di efficienza delle eliche all'aumentare della velocità del velivolo e di rotazione dell'elica stessa. Per questo motivo il motore turboelica non può essere attualmente utilizzato sui velivoli ad alta velocità.

Altri impieghi [modifica]

L'idea di utilizzare la potenza prodotta dai gas di un motore a getto e di utilizzarla per qualcosa di diverso dalla spinta dei gas è piuttosto utile. Un'altra applicazione di questo principio è data dall'APU (auxiliary Power Unit), cioè un generatore, di solito montato sulla coda del velivolo, e che viene utilizzato per produrre energia elettrica durante le soste a terra del velivolo. Altri impieghi dell'APU si hanno sia sulle navi militari che come generatori.

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ターボプロップエンジンの動作の模式図（スケマチック）

代表的なターボプロップエンジンである、P&W製 PT6

ターボプロップエンジンはガスタービンエンジンの1形態で、そのエネルギーの大部分をプロペラを回転させる力として取り出すものである。ターボプロップエンジンは主に小型、あるいは低亜音速の航空機用動力として利用されるが、中には最大速度が500ノット (925 km/h) に達するような高速機においても適用例がある。

[編集] 概要

ターボプロップエンジンは大きく分けて、空気取り入れ口（エア・インテイク）・圧縮機・燃焼室・タービン・ 排気口で構成される。インテイクから取り入れられ、圧縮機を通過することによって十分に圧縮された空気は燃焼室で燃料を吹き付けられることによって燃焼 し、この高温のガスが膨張するエネルギーによって圧縮機およびプロペラと繋がっているタービンを高速で回転させる。タービンに与えられた回転はまず圧縮機 を駆動し、次に減速機を介してプロペラへと伝えられる。燃焼ガスは排気口から排出される際にさらに膨張し、総推力のおおよそ25%を供給する。

ターボプロップエンジンはターボジェットエンジンに類似しているが、より多くの出力を引き出すためにタービン段に追加的なファンブレードを持っている。

ま た、今日の多くのターボプロップエンジンでは、圧縮機駆動用のタービンとは繋がっておらず、プロペラのみを駆動するためのフリータービンを持つこ とを特徴としている。これによってプロペラがコンプレッサータービンの速度に影響されることなく回転することが可能となる。このような改良の結果、排気口 のジェット噴射に残っているエネルギーはプロペラ推力を含めた総出力の10%以下にまで減少した。 出力タービンに比べプロペラ直径はきわめて大きいために、減速せずに直結してしまうとプロペラの先端速度が音速を超えてしまうことがある。これを防ぐため に、減速機がプロペラシャフトと出力タービンの間に挿入されている。なお、この減速機は、ヘリコプターのターボシャフトエンジンにおけるローター減速ギア と違い、エンジンの一部である。

使用されるプロペラの形状はレシプロエンジン用のものと一見すると似ている（とくに初期のもの）が、大きな軸出力を吸収するためにブレード枚数は一般に4枚以上と多く、ソリディティ（プロペラ翼面積 / プロペラ円板面積）も大きい。さらにはAn-70やTu-95のように2重反転プロペラを採用するものもある。翼平面形は幅広で翼厚比（最大翼厚と翼弦長の比）が小さい上、後退角がついていることも多く、より高マッハ数に適した形状となっている。たとえば、有名な軍用ターボプロップ機として知られるC-130では、当初プロペラは4翅だったが、派生型の C-130J では出力増大に合わせ6翅ブレードになるとともに形状・材質が改良されている。

現代的なターボジェット/ターボファンエンジンの多くは軸流式圧縮機を使用しているが、小型化への要求が大きいターボプロップエンジンでは、（少なくとも）1段の遠心式圧縮機を含む、軸流式 - 遠心式のハイブリッドとなっていることが多い。

ターボプロップエンジンは最適飛行速度（724 km/h 以下）では非常に効率的なエンジンである。そのため、小型のコミューター機や軍用の輸送機に多く採用される傾向がある。自家用機や航空機使用事業（遊覧飛行等） 向けの小型機でも利用されることがあるものの、強力なSTOL（短距離離着陸）性が必要な場合を除き、高コストゆえに広く利用されてはいない。飛行速度が 増すにつれてプロペラ効率は低下するため、高速度を求められる航空機でこの種のエンジンを利用することはごく稀である。

[編集] 歴史

史上初のターボプロップエンジンは、ハンガリー人の機械技師のen:György Jendrassikに よって設計されたJendrassik Cs-1である。このエンジンは、1940年にLászló Vargaによって設計された双発偵察爆撃機であるRMI-1 X/Hに適合するように計画、ブダペストのGantz Factoryで製造・試験（1939・1942年）されたが、この計画は途中でキャンセルされた。また、Jendrassikは75kW級のより小型の エンジンも1937年に設計している。

英国初のターボプロップエンジンはロールスロイス RB50 トレントで、 これはターボジェットエンジンであったロールスロイス Derwent IIをロートル社の5枚ブレードプロペラと減速機に適合するように改造したものであった。比較的信頼できる最初のターボプロップ機であったGloster Meteor社製EE227（唯一の"Trent-Meteor"） に2種類のトレントエンジンが使用された。ロールスロイスはこれらのTrentエンジンの経験から、後に最も信頼性の高いターボプロップエンジンの一つと なるDartエンジンを開発した。なお、このDartエンジンは50年以上にわたって製造された。

ソビエト連邦はB-52と同規模のター ボジェット戦略爆撃機を作成する技術を持っていたにもかかわらず、彼らは4つの二重反転プロペラを持ち、最大 巡航速度が925km/h（これは多くの第一世代のターボジェット機よりも速く、ほとんどの作戦においてジェット機の巡航速度と比肩できるものであった） に達する爆撃機であるTu-95 (ベア)を 製造した。Tu-95は、その航続性能による攻撃及び偵察能力、さらにはソビエト連邦の力の象徴として20世紀後半を通じて最も成功した航空機であった。 アメリカ合衆国でも、1950年代にテイルシッター型のVTOL機や戦闘機として二重反転プロペラとターボプロップエンジンという組み合わせの研究を行っ たが、成功したものは一つもなかった。

アメリカ合衆国におけるターボプロップエンジンの第一号はGE T-31である。
アメリカはほとんどターボプロップエンジンを搭載した航空機をスキップするような形でボーイング707へ移行してしまったが、ロッキード(現ロッキード・マーティン)C-130輸送機とL-188 エレクトラの機体を原型とした哨戒機P-3C用エンジンとして長く利用されることとなった。

ヨーロッパの国際資本連合は、開発中の軍用輸送機であるエアバス A400Mのために11,000馬力もの出力を誇るTP400-D6エンジンを開発中である。

最も普及したターボプロップエンジンは、もはや骨董品と呼べるPratt & Whitney Canada PT6である。

[編集] 出力の単位

ターボプロップエンジンの出力は軸出力と呼ばれ、SI単位であるkWのほかに、shp（shaft horse power, 軸馬力）や 排気推力も含むeshp（equivalent shaft horse power, 総計等価出力）などが用いられる。

[編集] 高速ターボプロップエンジン

低 燃費なプロペラ機にジェット機並みの高速性を持たせるべく、1960年代頃から現在に至るまで各国で高速ターボプロップエンジン(ATP: Advanced TurboProp engine)の研究・開発が行われている。手法としては、増大する空気抵抗に打ち勝つだけの出力をプロペラに与えるための多翔化や二重反転化やプロペラ ブレード端に後退角をつけることでマッハ0.8程度の高亜音速を狙うことが多い。なお、90年代の原油価格の低下やターボファンエンジンの性能向上などによって開発が遅れたこともあり、今なお種々の課題が解決されていない。代表的な開発中のATPにプロップファンエンジンとアンダクテッドファンエンジン(UDF)がある。

• en:General Electric GE-36 UDF
• en:Progress D-27
• ボーイング7J7

[編集] 関連項目

• プロペラ
• ジェット機
• プロペラ機
• ジェットエンジン
  • ターボジェットエンジン
  • ターボファンエンジン
  • ターボシャフトエンジン

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Het principe van een turboprop

Een turboprop (voluit: turbopropeller), in het Nederlands 'schroefturbinemotor', is een type vliegtuigmotor dat speciaal geschikt is voor langzamer vliegende vliegtuigen.

Deze motor lijkt veel op een straalmotor met een extra turbine. Die extra turbine wordt gebruikt om een propeller aan te drijven. Aangezien een propeller zeer efficiënt is bij lage snelheden, tref je dit motortype vooral aan in kleine passagiersvliegtuigen en vrachtvliegtuigen. Omdat propellers niet erg efficiënt zijn bij hogere snelheden wordt dit motortype niet gebruikt in snellere vliegtuigen.

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Welcome to BW tool world! We are an experienced tool maker specialized in cutting tools. We focus on what you need and endeavor to research the best cutter to satisfy users’ demand. Our customers involve wide range of industries, like mold & die, aerospace, electronic, machinery, etc. We are professional expert in cutting field. We would like to solve every problem from you. Please feel free to contact us, its our pleasure to serve for you. BW product including: cutting tool、aerospace tool .HSS Cutting tool、Carbide end mills、Carbide cutting tool、NAS Cutting tool、Carbide end mill、Aerospace cutting tool、Фрезеры’Carbide drill、High speed steel、Milling cutter、CVDD(Chemical Vapor Deposition Diamond )’PCBN (Polycrystalline Cubic Boron Nitride) ’Core drill、Tapered end mills、CVD Diamond Tools Inserts’PCD Edge-Beveling Cutter(Golden Finger’PCD V-Cutter’PCD Wood tools’PCD Cutting tools’PCD Circular Saw Blade’PVDD End Mills’diamond tool ‘Single Crystal Diamond ‘Metric end mills、Miniature end mills、Специальные режущие инструменты ‘Пустотелое сверло ‘Pilot reamer、Fraises’Fresas con mango’ PCD (Polycrystalline diamond) ‘Frese’Electronics cutter、Step drill、Metal cutting saw、Double margin drill、Gun barrel、Angle milling cutter、Carbide burrs、Carbide tipped cutter、Chamfering tool、IC card engraving cutter、Side cutter、NAS tool、DIN tool、Special tool、Metal slitting saws、Shell end mills、Side and face milling cutters、Side chip clearance saws、Long end mills、Stub roughing end mills、Dovetail milling cutters、Carbide slot drills、Carbide torus cutters、Angel carbide end mills、Carbide torus cutters、Carbide ball-nosed slot drills、Mould cutter、Tool manufacturer.

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BW специализируется в научных исследованиях и разработках, и снабжаем самым высокотехнологичным карбидовым материалом для поставки режущих / фрезеровочных инструментов для почвы, воздушного пространства и электронной индустрии. В нашу основную продукцию входит твердый карбид / быстрорежущая сталь, а также двигатели, микроэлектрические дрели, IC картонорезальные машины, фрезы для гравирования, режущие пилы, фрезеры-расширители, фрезеры-расширители с резцом, дрели, резаки форм для шлицевого вала / звездочки роликовой цепи, и специальные нано инструменты. Пожалуйста, посетите сайт www.tool-tool.com для получения большей информации.

Schemat silnika turbośmigłowego

Silnik turbośmigłowy – rodzaj napędu statku powietrznego, najczęściej samolotu lub śmigłowca, wykorzystujący turbinę gazową do poruszania zewnętrznego śmigła napędowego. Wyparł silniki tłokowe ze względu na korzystniejszy stosunek mocy do masy silnika.

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