Turboshaft - Turboshaft
Parte de uma série sobre |
Propulsão de aeronaves |
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Motores de eixo : condução hélices , rotores , canalizado fãs ou turboprops |
Motores de reação |
Um motor turboeixo é uma forma de turbina a gás otimizada para produzir potência de eixo em vez de empuxo a jato . Em conceito, os motores turboeixo são muito semelhantes aos turbojatos , com expansão adicional da turbina para extrair energia térmica do escapamento e convertê-la em potência do eixo de saída. Eles são ainda mais semelhantes aos turboélices , com apenas pequenas diferenças, e um único motor é frequentemente vendido em ambas as formas.
Os motores turboeixo são comumente usados em aplicações que requerem uma saída de alta potência sustentada, alta confiabilidade, tamanho pequeno e peso leve. Isso inclui helicópteros , unidades de energia auxiliares , barcos e navios , tanques , hovercraft e equipamento estacionário.
Visão geral
Um motor turboeixo pode ser composto de dois conjuntos de peças principais: o 'gerador de gás' e a 'seção de potência'. O gerador de gás consiste no compressor , câmaras de combustão com ignitores e bocais de combustível , e um ou mais estágios de turbina . A seção de potência consiste em estágios adicionais de turbinas, um sistema de redução de engrenagem e a saída do eixo. O gerador de gás cria os gases quentes em expansão para acionar a seção de energia. Dependendo do projeto, os acessórios do motor podem ser acionados pelo gerador a gás ou pela seção de potência.
Na maioria dos projetos, o gerador de gás e a seção de energia são mecanicamente separados para que cada um possa girar em velocidades diferentes apropriadas para as condições, conhecidas como ' turbina de energia livre '. Uma turbina de potência livre pode ser um recurso de projeto extremamente útil para veículos, pois permite que o projeto renuncie ao peso e ao custo de transmissões e embreagens complexas de relação múltipla .
Um exemplo incomum do princípio do turbofan é o motor turbofan Pratt & Whitney F135 -PW-600 para o STOVL F-35B - no modo convencional ele opera como um turbofan, mas ao alimentar o LiftFan , ele muda parcialmente para o modo turboeixo para enviar 29.000 cavalos de força para a frente através de um eixo e parcialmente para o modo turbofan para continuar a enviar empuxo para o ventilador do motor principal e o bocal traseiro.
Helicópteros grandes usam dois ou três motores turboeixo. O Mil Mi-26 usa dois Lotarev D-136 com 11.400 HP cada, enquanto o Sikorsky CH-53E Super Stallion usa três General Electric T64 com 4.380 HP cada.
História
O primeiro motor de turbina a gás considerado para um veículo blindado de combate, o GT 101, baseado no turbojato BMW 003 , foi testado no tanque Panther em meados de 1944. O primeiro motor turboeixo para helicópteros foi construído pela empresa francesa de motores Turbomeca , liderada por seu fundador Joseph Szydlowski . Em 1948, eles construíram o primeiro motor de turbina de projeto francês, o 100-shp 782. Originalmente concebido como uma unidade de energia auxiliar , ele logo foi adaptado para a propulsão de aeronaves e encontrou um nicho como um motor para helicópteros movidos a turboeixo na década de 1950 . Em 1950, a Turbomeca usou o seu trabalho do 782 para desenvolver o Artouste de 280 shp maior , que foi amplamente utilizado no Aérospatiale Alouette II e outros helicópteros. Isso ocorreu após a instalação experimental de um turboeixo Boeing T50 em um exemplo do sincróptero Kaman K-225 em 11 de dezembro de 1951, como o primeiro helicóptero movido a turboeixo de qualquer tipo a voar. O tanque T-80 , que entrou em serviço no Exército Soviético em 1976, foi o primeiro tanque a usar uma turbina a gás como motor principal. Desde 1980, o Exército dos EUA opera o tanque M1 Abrams , que também possui um motor de turbina a gás. (A maioria dos tanques usa motores alternativos a pistão a diesel.) O Stridsvagn 103 sueco foi o primeiro tanque a utilizar uma turbina a gás como um motor secundário de "sprint" de alta potência para aumentar o desempenho de seu motor de pistão primário. Os motores turboeixos usados em todos esses tanques têm consideravelmente menos peças do que os motores de pistão que eles substituem ou complementam, são mecanicamente muito confiáveis, produzem ruído externo reduzido e funcionam com praticamente qualquer combustível: gasolina (gasolina), óleo diesel e combustíveis de aviação.
Veja também
- Motor a jato
- Desempenho do motor a jato
- MTT Turbine SUPERBIKE , uma superbike movida a turboeixo
- Transmissão turbina elétrica
- Turbofan
- Turbojato
Referências
- ^ Warwick, Graham. " F-35B - The STOVL Challenges Archived 2014-04-13 at the Wayback Machine " Aviation Week & Space Technology , 09 de dezembro de 2011. Acesso em: 10 de abril de 2014.
- ^ " Mi-26 HALO " fas.org , 21 de setembro de 1999. Acesso em 10 de abril de 2014.
- ^ " About the GE T64 " BGA-aeroweb , 17 de maio de 2012. Acesso em: 10 de abril de 2014.
- ^ Kay, Antony, Desenvolvimento Alemão de Motor a Jato e Turbina a Gás 1930-1945 , Airlife Publishing, 2002
- ^ "1955: SE3130, helicóptero alouette, turbomeca - Eurocopter, uma empresa EADS" . 22-12-2015. Arquivado do original em 22/12/2015 . Página visitada em 02/11/2019 .
- ^ "Museu Nacional do Ar e Espaço Smithsonian - Kaman K-225" . airandspace.si.edu . NASM . Recuperado em 14 de janeiro de 2015 .