Ce este un Turbofan?

Un turboventilator este un tip de sistem de compresie a aerului utilizat în majoritatea motoarelor cu reacție de avioane începând cu 2011, precum și în unele mașini, bărci sau vehicule specializate cu propulsie aeriană de înaltă performanță, cum ar fi hovercraft sau elicoptere asistate de turboventilator. Este considerată o îmbunătățire față de motoarele cu turboreacție sau turbopropulsoare la viteze normale ale aeronavelor comerciale datorită creșterii eficienței combustibilului și reducerii zgomotului, iar motorul cu turbină cu gaz cu turboventilator este, de asemenea, încorporat în multe avioane militare subsonice. Cel mai vechi motor cu reacție cu reacție cu turboventilator a fost fabricat în 1943, dar problemele legate de eficiența și fiabilitatea proiectelor timpurii în comparație cu cea a turboreactoarelor au întârziat adoptarea lor pe scară largă până în anii 1960.

Un design de bază pentru un motor cu turboventilator are o turbină montată în față care trage aer și îl canalizează în două direcții. O mică parte a aerului este canalizată către o cameră de ardere centrală, unde este încălzită prin arderea combustibilului și este evacuată printr-o duză cu jet din spate pentru împingere. Aerul rămas este canalizat în jurul camerei de ardere pentru a se amesteca cu gazele de evacuare din procesul de ardere, pe măsură ce o turbină de evacuare îl canalizează în afara camerei. Acest lucru mărește capacitatea de tracțiune a motorului, reduce nivelul de zgomot și răcește camera de ardere simultan. Astfel de motoare sunt cunoscute sub denumirea de turboventilatoare bypass, în care raportul aerului ocolit canalizat în jurul motorului în comparație cu aerul utilizat pentru ardere este în intervalul de la 8 la 1 sau mai mare.

Invenția motorului turboventilator a reprezentat o îmbunătățire semnificativă față de motoarele cu piston, deoarece direcția de mișcare a motorului era într-o singură direcție de rotație, reducând vibrația generală a aeronavei. În timp ce piesele unui motor simplu turboventilator se rotesc toate la aceeași viteză, motoarele mai avansate din 2008 au un sistem de control al cutiei de viteze pentru a crește nivelul de eficiență a combustibilului cu 12% sau mai mult, precum și pentru a reduce zgomotul și emisiile de gaze reziduale cu până la 50% . Aceste turboventilatoare cutie de viteze încearcă să potrivească viteza aerului ocolit cu viteza aeronavei în sine, unde modelele anterioare foloseau viteza crescută a aerului ocolit pentru a alimenta turbina de evacuare pentru o forță suplimentară. Controlând fiecare parte a procesului de compresie și evacuare individual, nivelul de eficiență al motorului poate fi ajustat pentru viteza și atitudinea aeronavei, crescând eficiența generală.

Avioanele militare care pot zbura peste viteze supersonice de MACH 1.6 sau mai mari și au nevoie de caracteristici de înaltă performanță folosesc versiuni hibride ale turboventilatorului. La viteze supersonice, motoarele cu reacție cu modele mai simple, cum ar fi motoarele turboreactor sau ramjet, au un raport tracțiune-greutate mult mai mare decât turboventilatorul, dar funcționează slab la viteze subsonice. Prin urmare, aceste motoare de aeronave au caracteristici suplimentare, cum ar fi post-ardere și tracțiune vectorială. Postcombustibile injectează combustibil suplimentar în spatele turbinelor motorului însuși și îl aprind, oferind aeronavei un impuls puternic pentru manevrele aeriene de mare viteză. Impingerea vectorizată este, de asemenea, utilizată pentru a controla atitudinea aeronavei prin adăugarea de duze de evacuare cu jet mobile pe motorul turboventilator, unde unghiul de ieșire al gazelor de eșapament poate fi schimbat. Acest lucru poate ajuta la virajele bruște în aer, la decolarea verticală, cum ar fi cu avionul Harrier, sau poate crea o tracțiune inversă pentru a opri rapid o aeronavă pe o pistă scurtă.