Τι είναι ο κινητήρας αεριοστροβίλων;

Ένας κινητήρας αεριοστροβίλων χρησιμοποιεί ένα αέριο υπό πίεση για να περιστρέψει έναν στρόβιλο και έναν συμπιεστή. Μέσα στον κινητήρα, το καύσιμο αναφλέγεται για να αυξήσει τη θερμοκρασία και την πίεση του αερίου. Αυτό προκαλεί το αέριο να δράσει στον στρόβιλο με μεγαλύτερη ταχύτητα. Οι κινητήρες αεριοστροβίλων χρησιμοποιούνται για την τροφοδότηση πολλών αεροσκαφών και σκαφών και έχουν χρησιμοποιηθεί πρόσφατα σε ορισμένα άρματα μάχης.

Ένας στρόβιλος χρησιμοποιεί την ενέργεια ενός ρέοντος ρευστού για να περιστρέψει έναν τροχό. Η έννοια του στροβίλου υπάρχει για πολλά χρόνια. οι ανεμόμυλοι και οι τροχοί νερού είναι απλά παραδείγματα. Ο κινούμενος αέρας περνά πάνω από τις πλάγιες λεπίδες ενός ανεμόμυλου, προκαλώντας την περιστροφή του τροχού. Οι στρόβιλοι μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν με ατμό, όπως στην περίπτωση πολλών σταθμών ηλεκτροπαραγωγής. Ωστόσο, ο στρόβιλος σε κινητήρα αεριοστροβίλων χρησιμοποιεί αέρα υψηλής πίεσης για περιστροφή.

Ο Νορβηγός μηχανικός Aegidius Elling έλαβε δίπλωμα ευρεσιτεχνίας για αεριοστρόβιλο το 1884. Το πρώτο του μοντέλο στροβίλου που παρήγαγε περισσότερη ισχύ από ό, τι κατανάλωνε αποκαλύφθηκε το 1903. Ο σχεδιασμός του Elling κλείδωσε έναν αεροσυμπιεστή περιστροφής στον στρόβιλο, ένα χαρακτηριστικό που χρησιμοποιείται ευρέως σήμερα. Πίστευε ότι αν μπορούσαν να βρεθούν πιο ανθεκτικά στη θερμότητα υλικά, ο κινητήρας αεριοστροβίλων θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την τροφοδοσία αεροπλάνων.

Τα κύρια μέρη ενός κινητήρα αεριοστροβίλων είναι ο συμπιεστής, η περιοχή καύσης και ο στρόβιλος. Ο αέρας εισέρχεται στον συμπιεστή υπό κανονική πίεση και στη συνέχεια συμπιέζεται. Στην περιοχή καύσης, κάποιο είδος καυσίμου καίγεται για να αυξήσει τη θερμοκρασία και το ενεργειακό περιεχόμενο του αέρα. Το αέριο υψηλής θερμοκρασίας και υψηλής πίεσης αναγκάζεται στη συνέχεια να βγει από τον κινητήρα, γυρίζοντας τον στρόβιλο στην έξοδο του. Ένας συμπαγής άξονας συνδέει τον συμπιεστή και τον στρόβιλο – η περιστροφή του στροβίλου χρησιμοποιείται για την περιστροφή του συμπιεστή, γεγονός που καθιστά τον κινητήρα στο σύνολό του πιο αποδοτικό.

Ο άξονας που συνδέει τον συμπιεστή με τον στρόβιλο μπορεί να χρησιμοποιηθεί ή όχι για την τροφοδοσία πρόσθετων συσκευών. Σε έναν κινητήρα τζετ, η μέθοδος λήψης ώσης είναι η αποβολή των καυσαερίων με μεγάλη ταχύτητα, γεγονός που προκαλεί την ώθηση του αεροσκάφους προς τα εμπρός. Σε οχήματα που δεν κινούνται με ώθηση, ο άξονας περιστροφής μπορεί να χρησιμοποιηθεί για μηχανικές εργασίες. Το άρμα μάχης Μ1 Abrams του Στρατού των Ηνωμένων Πολιτειών χρησιμοποιεί κινητήρα αεριοστροβίλων για το σκοπό αυτό. Σε αυτή την περίπτωση, η ροή αερίου χρησιμοποιείται για την περιστροφή ενός άξονα που τροφοδοτεί τα πέλματα της δεξαμενής.

Ένας κινητήρας αεριοστροβίλων έχει πολλά πλεονεκτήματα σε σχέση με τον τύπο του κινητήρα που βρίσκεται στα περισσότερα αυτοκίνητα. Πρώτα απ ‘όλα, έχει καλύτερη αναλογία ισχύος / βάρους. Οι κινητήρες αεριοστροβίλων είναι επίσης μικρότεροι από τους ομολόγους τους στο αυτοκίνητο για μια δεδομένη ποσότητα ισχύος. Αυτοί οι λόγοι εξηγούν γιατί πολλά ελικόπτερα και αεροπλάνα χρησιμοποιούν αυτόν τον τύπο κινητήρα.