Co to jest sprężarka strumieniowa?

Sprężarka odrzutowa jest podstawowym mechanizmem silnika odrzutowego, który kompresuje przepływ powietrza w fazie spalania podczas pracy silnika. Silniki odrzutowe zazwyczaj składają się z elementów sprężarki i turbiny oraz, w przypadku silników turbowentylatorowych, z dodatkowego elementu wentylatora pierwszego stopnia. Sprężarka dostarcza powietrze pod wysokim ciśnieniem do komór spalania, w których spalane jest powietrze i paliwo. Powstały wysokoenergetyczny przepływ gazu obraca turbinę, która dostarcza energię do pracy sprężarki, podtrzymując w ten sposób cykl operacyjny. Sprężarka strumieniowa zwykle składa się z naprzemiennych zestawów nieruchomych i obrotowych łopatek promieniowych, które ułatwiają sprężanie powietrza wlotowego.

Istnieją dwa podstawowe typy silników odrzutowych: turboodrzutowe i turbowentylatorowe. Chociaż różnią się one pod kilkoma podstawowymi względami, ich zasady działania pozostają takie same i oba wykorzystują wewnętrzne elementy sprężarki strumieniowej. W nowoczesnych silnikach turbowentylatorowych z wysokim obejściem sprężarka jest drugim stopniem silnika i jest poprzedzona dużym wentylatorem obejściowym. Powietrze wchodzące do silnika jest przyspieszane przez wentylator obejściowy i kierowane do sprężarki, która zazwyczaj składa się z dwóch części — niskiego i wysokiego ciśnienia. Gdy powietrze przechodzi przez te dwa etapy, jest stopniowo sprężane do bardzo wysokich ciśnień i wtłaczane do komór spalania silnika.

W komorach spalania sprężone powietrze jest mieszane z paliwem do silników odrzutowych i zapalane. Powstały podmuch wysokoenergetycznego gazu kierowany jest przez zespół turbin, ponownie niskiego i wysokiego ciśnienia, które obracają się i dostarczają energię obrotową niezbędną do napędzania sprężarek. Cykl ten jest utrzymywany tak długo, jak paliwo jest dostarczane do silnika. W starszych silnikach turboodrzutowych nie ma wentylatora obejściowego; sprężarka strumieniowa reprezentuje pierwszy stopień silnika. Reszta procesu pozostaje jednak taka sama. Silniki z wysokim obejściem są jednak znacznie wydajniejsze i cichsze.

Sprężarka strumieniowa to niewiele więcej niż szereg wentylatorów, które stopniowo zwiększają ciśnienie przepływającego przez nie powietrza. Wentylatory te zazwyczaj składają się z naprzemiennych serii łopatek statycznych i obrotowych. Taki układ zapewnia impuls dla powietrza i naprzemienną serię przeszkód, które sprężają powietrze. Prędkości obrotowe występujące w większości elementów sprężarek odrzutowych są niezwykle wysokie, a tarcze wentylatora zostały zaprojektowane tak, aby były precyzyjnie wyważone i bardzo wytrzymałe, aby wytrzymać występujące naprężenia. Awaria tarczy sprężarki podczas pracy jest zwykle katastrofalnym wydarzeniem, w którym pęknięte tarcze często opuszczają silnik, a nawet całkowicie penetrują kadłub samolotu.