Der turbofan oder fanjet sind ein Typ des airbreathing Düsenantriebs, der für den Flugzeugsantrieb weit verwendet wird. Das Wort "turbofan" ist ein Handkoffer "der Turbine" und "des Fächers", der Turboteil bezieht sich auf einen Gasturbinenmotor, der mechanische Energie vom Verbrennen, und den Anhänger, einen ducted Anhänger zur Verfügung stellt, der die mechanische Energie von der Gasturbine verwendet, um Luft nach hinten zu beschleunigen. Das Verhältnis des Massenflusses von Luft, die den Motorkern im Vergleich zum Massenfluss von Luft umgeht, die den Kern durchführt, wird das Umleitungsverhältnis genannt. Der Motor erzeugt Stoß durch eine Kombination dieser zwei Teile, die im Konzert arbeiten; Motoren, die mehr Strahlstoß hinsichtlich des Anhänger-Stoßes verwenden, sind als niedrige Umleitung turbofans bekannt, während diejenigen, die beträchtlich mehr Anhänger-Stoß haben als Strahl, als hohe Umleitung bekannt sind. Die meisten Verkehrsluftfahrt-Düsenantriebe im Gebrauch sind heute des Typs der hohen Umleitung, und modernste militärische Kämpfer-Motoren sind niedrige Umleitung.

Seit dem grössten Teil des Luftstroms durch eine hohe Umleitung ist turbofan Umleitungsfluss der niedrigen Geschwindigkeit, selbst wenn vereinigt mit dem viel höheren Geschwindigkeitsmotorauslassventil der Nettodurchschnitt ausströmt, ist Geschwindigkeit beträchtlich niedriger als in einem reinen Turbojet. Motorgeräusch ist größtenteils eine Funktion der Auspuffgeschwindigkeit, deshalb turbofan Motoren sind bedeutsam ruhiger als ein reines Strahl desselben Stoßes. Andere Faktoren schließen Turbinenklinge und Auspuffausgang-Geometrie wie geräuschreduzierende "Chevrons" ein, die auf dem Rolls-Royce Trent 1000 und General Electric GEnx auf dem Boeing 787 verwendete Motoren gesehen sind.

Da die Leistungsfähigkeit des Antriebs eine Funktion der Verhältniseigengeschwindigkeit des Auslassventils zur Umgebungsluft ist; Propeller sind für die niedrige Geschwindigkeit, reinen Strahlen für hohe Geschwindigkeiten und ducted Anhänger in der Mitte am effizientesten. Turbofans sind so die effizientesten Motoren im Rahmen Geschwindigkeiten von ungefähr 500 bis 1000 kph (310 bis 620 Meilen pro Stunde), der Geschwindigkeit, mit der die meisten kommerziellen Flugzeuge funktionieren. Turbofans behalten einen Leistungsfähigkeitsrand über reine Strahlen mit niedrigen Überschallgeschwindigkeiten bis zu grob dem Mach 1.6, aber sind auch gefunden worden, wenn verwendet, mit dem dauernden Nachbrenner am Mach 3 und oben effizient zu sein.

Die große Mehrheit von turbofans folgt demselben grundlegenden Design mit einem großen Anhänger an der Front des Motors mit einem relativ kleinen Düsenantrieb dahinter. Es hat mehrere Schwankungen auf diesem Thema jedoch einschließlich Hinterseite-bestiegener Fächer gegeben, wo sie zu einem vorhandenen Rein-Strahldesign oder Designs leicht hinzugefügt werden können, die eine Unterdruckturbine und eine Anhänger-Bühne in einer einzelnen Hinterseite-bestiegenen Einheit verbinden.

Einführung

In einer einzelnen Spule (oder einzelne Welle) geht Turbojet, der die grundlegendste Form und der frühste Typ des Turbojets ist, der, Luft zu entwickeln ist, in eine Aufnahme ein, bevor er zu einem höheren Druck durch einen rotierenden (einem Anhänger ähnlichen) Kompressor zusammengepresst wird. Die Druckluft stirbt zu einem combustor, wo sie mit einem Brennstoff (z.B Leuchtpetroleum) gemischt und entzündet wird. Verschieden von einem sich revanchierenden Motor verwendet ein Turbojet Verbrennen des dauernden Flusses. Das heiße Verbrennen-Benzin geht dann in eine einer Windmühle ähnliche Turbine ein, wo Macht herausgezogen wird, um den Kompressor zu steuern. Obwohl der Vergrößerungsprozess in der Turbine den Gasdruck (und Temperatur) etwas reduziert, werden die restliche Energie und der Druck verwendet, um ein Hoch-Geschwindigkeitsstrahl durch den Übergang vom Benzin durch eine Antreiben-Schnauze zur Verfügung zu stellen. Dieser Prozess erzeugt einen Nettostoß gegenüber der Richtung des Strahlflusses.

Nach dem Zweiten Weltkrieg zwei-Spulen-(oder zwei-Wellen-) wurden Turbojets entwickelt, um es leichter zu machen, zurück Kompressionssysteme mit einem hohen Design gesamtes Druck-Verhältnis (d. h., combustor Einlasslieferdruck des Drucks/Aufnahme) zu erdrosseln. Das Übernehmen der Zwei-Spulen-Einordnung ermöglicht dem Kompressionssystem, in zwei, mit einem Kompressor des Tiefdrucks (LP) gespalten zu werden, der einen Kompressor des Hochdrucks (HP) überlädt. Jeder Kompressor wird auf einer getrennten (koaxialen) Welle bestiegen, die durch seine eigene Turbine (d. h., die HP-Turbine und LP-Turbine) gesteuert ist. Sonst ist ein Zwei-Spulen-Turbojet viel einem Motor der einzelnen Spule ähnlich.

Moderner turbofans hat sich vom Zwei-Spulen-Turbojet des axialen Flusses, im Wesentlichen durch die Erhöhung der Verhältnisgröße des Kompressors des Tiefdrucks (LP) zum Punkt entwickelt, wo einige (wenn nicht die meisten) der Luft, die über die Einheit wirklich herrscht, den Kern (oder Gasgenerator) Strom umgehen, der den wichtigen combustor durchführt. Diese Umleitungsluft entweder breitet sich durch eine getrennte Antreiben-Schnauze aus, oder wird mit dem heißen Benzin gemischt, die Turbine des Tiefdrucks (LP) vor der Erweiterung durch eine Mischstrom-Antreiben-Schnauze verlassend. Infolge einer niedrigeren Strahlgeschwindigkeit ist ein moderner bürgerlicher turbofan ruhiger als der gleichwertige Turbojet. Turbofans haben auch eine bessere Thermalleistungsfähigkeit, die später im Artikel erklärt wird. In einem turbofan wird der LP-Kompressor häufig einen Anhänger genannt. Zivilluftfahrt turbofans hat gewöhnlich eine einzelne Anhänger-Bühne, wohingegen der grösste Teil der militärischen Luftfahrt turbofans (z.B Kampf und Trainer-Flugzeugsanwendungen) Mehrstufenanhänger hat. Moderner militärischer Transport turbofan Motoren ist denjenigen ähnlich, die Zivildüsenverkehrsflugzeuge antreiben.

Turbo-Prop-Triebwerke sind Gasturbine-Motoren, die fast ganze ihre Macht zu einer Welle liefern, um einen Propeller zu steuern. Turbo-Prop-Triebwerke bleiben populär auf dem sehr kleinen oder langsamen Flugzeug, wie kleine Pendlerverkehrsflugzeuge, für ihre Kraftstoffleistungsfähigkeit mit niedrigeren Geschwindigkeiten, sowie auf mittleren militärischen Transporten und Patrouilleflugzeugen, wie der C-130 Herkules und p-3 Orion, für ihre hohe Take-Off-Leistung und Missionsdauervorteile.

Wenn das Turbo-Prop-Triebwerk mit gemäßigten Fluggeschwindigkeiten besser ist und der Turbojet mit sehr hohen Geschwindigkeiten besser ist, könnte es vorgestellt werden, dass an einer Geschwindigkeitsreihe in der Mitte eine Mischung der zwei am besten ist. Solch ein Motor ist der turbofan (ursprünglich genannter Umleitungsturbojet durch die Erfinder an Rolls-Royce). Ein anderer manchmal verwendeter Name ist ducted Anhänger, obwohl dieser Begriff auch für Propeller und in Anwendungen des vertikalen Flugs verwendete Fächer gebraucht wird.

Der Unterschied zwischen einem turbofan und einem Propeller, außer dem direkten Stoß, ist, dass der Aufnahme-Kanal vom ersteren die Luft verlangsamt, bevor es das Anhänger-Gesicht erreicht. Sowohl als müssen der Propeller als auch als die Anhänger-Klingen an Unterschalleinlassgeschwindigkeiten funktionieren, um effizient zu sein, ducted Anhänger erlauben effiziente Operation mit höheren Fahrzeuggeschwindigkeiten.

Abhängig vom spezifischen Stoß (d. h., Nettostoß zum Aufnahme-Luftstrom), ducted Anhänger funktionieren am besten von ungefähr, der ist, warum turbofans der allgemeinste Typ des Motors für den Fluggebrauch heute — in Verkehrsflugzeugen sowie im militärischen und Unterschallüberschallkämpfer- und Trainer-Flugzeug sind. Es sollte jedoch bemerkt werden, dass turbofans umfassenden ducting verwenden, um eingehende Luft zu Unterschallgeschwindigkeiten zu zwingen (so Stoß-Wellen überall im Motor reduzierend).

Umleitungsverhältnis (umgangener Luftstrom zum combustor Luftstrom) ist ein Parameter, der häufig verwendet ist, um turbofans zu klassifizieren; als die niedrige Umleitung Motor von Conway ist in Dienst 1960, keiner sogar eingegangen, es einen turbofan, dieser Begriff genannt hat, der zuerst auf Pratt und den JT3D von Whitney mit seinem 1 zu 1 Umleitung wird anwendet.

Das Geräusch jedes Typs des Düsenantriebs ist stark mit der Geschwindigkeit der Abgase verbunden, normalerweise zur achten Macht der Strahlgeschwindigkeit proportional seiend. Hohes Umleitungsverhältnis (d. h., niedriger spezifischer Stoß) turbofans sind im Vergleich zu Turbojets und niedrigem Umleitungsverhältnis (d. h., hoher spezifischer Stoß) turbofans relativ ruhig. Ein Motor des niedrigen spezifischen Stoßes hat eine niedrige Strahlgeschwindigkeit definitionsgemäß, weil die folgende ungefähre Gleichung für den Nettostoß einbezieht:

:

wo:

: Aufnahme-Masse überflutet

: völlig ausgebreitete Strahlgeschwindigkeit (in der Auspuffwolke)

: Flugzeugsfluggeschwindigkeit

Wenn man

die obengenannte Gleichung umordnet, wird durch spezifischen Stoß gegeben:

:

So für die Nullfluggeschwindigkeit ist spezifischer Stoß zur Strahlgeschwindigkeit direkt proportional. Relativ betrachtet sind Motoren des niedrigen spezifischen Stoßes im Durchmesser groß, um den hohen für einen gegebenen Stoß erforderlichen Luftstrom anzupassen.

Obwohl Strahlflugzeuge laut sind, würden ein herkömmlicher Kolbenmotor oder ein Turbo-Prop-Triebwerk, das denselben Stoß liefert, viel lauter sein.

Früher turbofans

Frühe Turbojets waren sehr kraftstoffineffizient, weil ihr gesamtes Druck-Verhältnis und Turbineneinlasstemperatur durch die Technologie verfügbar zurzeit streng beschränkt wurden. Das allererste Laufen turbofan war das deutsche Daimler-Benz DB 670 (benannt als die 109-007 durch den RLM), der auf seinem Prüfstand am 1. April 1943 bedient wurde. Der Motor wurde später aufgegeben, während der Krieg weitergegangen ist und Probleme nicht behoben werden konnten. Britischer Kriegsmetrovick F.2 axiales Fluss-Strahl wurde ein Anhänger als Metrovick F.3 gegeben, um den ersten britischen turbofan zu schaffen.

Verbesserte Materialien und die Einführung von Zwillingskompressoren solcher als in Bristol der Olymp und der spätere Motor von Pratt & Whitney JT3C, haben das gesamte Druck-Verhältnis und so die thermodynamische Leistungsfähigkeit von Motoren vergrößert, aber sie haben auch zu einer schlechten treibenden Leistungsfähigkeit geführt, weil reine Turbojets einen hohen spezifischen Stoß / hohes dem Überschallflug besser angepasstes Geschwindigkeitsauslassventil haben.

Die ursprüngliche niedrige Umleitung turbofan Motoren wurde entworfen, um treibende Leistungsfähigkeit durch das Reduzieren der Auspuffgeschwindigkeit auf einen an diesem der Flugzeuge näheren Wert zu verbessern. Der Rolls-Royce Conway, die erste Produktion turbofan, hatte ein Umleitungsverhältnis 0.3, ähnlich dem modernen General Electric F404 Kämpfer-Motor. Turbofan Zivilmotoren der 1960er Jahre wie Pratt & Whitney JT8D und der Rolls-Royce hatten Spey Umleitungsverhältnisse, die an 1 näher sind, aber waren zu ihren militärischen Entsprechungen nicht unterschiedlich.

Der ungewöhnliche General Electric CF700 turbofan Motor wurde als ein Achtern-Anhänger-Motor mit einem 2.0 Umleitungsverhältnis entwickelt. Das wurde aus dem General Electric aus J85/CJ610 Turbojet (2,850 lbf oder 12,650 N) abgeleitet, um größeren Rockwell Sabreliner 75/80 Musterflugzeug, sowie der Dassault Falke 20 mit ungefähr einer 50-%-Zunahme im Stoß (4,200 lbf oder 18,700 N) anzutreiben. Der CF700 war der erste kleine turbofan in der von Federal Aviation Administration (FAA) zu bescheinigenden Welt. Es gibt jetzt mehr als 400 CF700 Flugzeuge in der Operation um die Welt mit einer Erfahrungsbasis von mehr als 10 Millionen Dienststunden. Der CF700 turbofan Motor wurde auch verwendet, um Mondgebundene Astronauten im Projekt Apollo als das Kraftwerk für das landende Mondforschungsfahrzeug zu erziehen.

Niedrige Umleitung turbofan

Ein hoher spezifischer Stoß / niedriges Umleitungsverhältnis turbofan haben normalerweise einen Mehrstufenanhänger, ein Verhältnis des relativ hohen Drucks und so entwickelnd, das Nachgeben eines hohen (gemischt oder Kälte) erschöpft Geschwindigkeit. Der Kernluftstrom muss groß genug sein, um genügend Kernmacht zu geben, den Anhänger zu steuern. Ein kleinerer Kernfluss / höherer Umleitungsverhältnis-Zyklus können durch die Aufhebung (HP) der Turbinenrotor-Einlasstemperatur erreicht werden.

Stellen Sie sich eine retrofit Situation vor, wo ein neues niedriges Umleitungsverhältnis, gemischtes Auslassventil, turbofan einen alten Turbojet in einer besonderen militärischen Anwendung ersetzt. Sagen Sie, dass der neue Motor denselben Luftstrom und Nettostoß (d. h. denselben spezifischen Stoß) wie derjenige haben soll, den es ersetzt. Ein Umleitungsfluss kann nur eingeführt werden, wenn der Turbine angesogene Temperatur erlaubt wird, zuzunehmen, einen entsprechend kleineren Kernfluss zu ersetzen. Verbesserungen in der Turbinentechnologie des Abkühlens/Materials würden den Gebrauch einer höheren Turbineneinlasstemperatur trotz Zunahmen in der kühl werdenden Lufttemperatur erleichtern, sich aus einer wahrscheinlichen Zunahme im gesamten Druck-Verhältnis ergebend.

Effizient getan würde der resultierende turbofan wahrscheinlich an einem höheren Schnauze-Druck-Verhältnis funktionieren als der Turbojet, aber mit einer niedrigeren Auspufftemperatur, um Nettostoß zu behalten. Da der Temperaturanstieg über den ganzen Motor (Aufnahme zur Schnauze), niedriger sein würde (trockene Macht), würde Kraftstofffluss auch reduziert, auf einen besseren spezifischen Kraftstoffverbrauch (SFC) hinauslaufend.

Einige Verhältnis-Militär der niedrigen Umleitung turbofans (z.B, F404) haben Variable Einlassführer-Schaufeln mit mit dem Klavier artigen Scharnieren zu direkter Luft auf die erste Rotor-Bühne. Das verbessert den Anhänger-Woge-Rand (sieh Kompressor-Karte) Mitte Fluss-Reihe. Der Schwingen-Flügel F-111 hat eine sehr hohe Fähigkeit der Reihe/Nutzlast durch das Wegbahnen dafür erreicht, und war es auch das Herz des berühmten F-14 Kater-Luftüberlegenheitskämpfers, der dieselben Motoren in einer kleineren, flinkeren Zelle verwendet hat, um effiziente Vergnügungsreise und Mach 2 Geschwindigkeit zu erreichen.

Nachverbrennung turbofan

Seit den 1971 sind Motoren des am meisten Düsenjägers niedrige/mittlere Umleitung turbofans mit einem Mischauslassventil, Nachbrenner und variablem Gebiet Endschnauze gewesen. Ein Nachbrenner ist ein combustor gelegen stromabwärts der Turbinenklingen und direkt stromaufwärts der Schnauze, die Brennstoff von mit dem Nachbrenner spezifischen Kraftstoffinjektoren verbrennt. Wenn angezündet, werden erstaunliche Beträge des Brennstoffs im Nachbrenner verbrannt, die Temperatur von Abgasen durch einen bedeutenden Grad erhebend, auf einen höheren spezifischen Geschwindigkeit/Motor Auspuffstoß hinauslaufend. Die variable Geometrie-Schnauze muss sich zu einem größeren Hals-Gebiet öffnen, um den Extravolumen-Fluss anzupassen, wenn der Nachbrenner angezündet wird. Nachverbrennung wird häufig entworfen, um eine bedeutende Stoß-Zunahme dafür zu geben, entfernen sich, transonic Beschleunigung und Kampfmanöver, aber ist intensiv sehr Kraftstoff-. Folglich kann Nachverbrennung nur für kurze Teile einer Mission verwendet werden.

Verschieden vom wichtigen combustor, wo die abwärts gelegenen Turbinenklingen durch hohe Temperaturen nicht beschädigt werden müssen, kann ein Nachbrenner bei der idealen maximalen (stochiometrischen) Temperatur (d. h., über 2100K/3780Ra/3320F) funktionieren. Am angewandten fuel:air Verhältnis einer festen Summe wird der Gesamtkraftstofffluss für einen gegebenen Anhänger-Luftstrom dasselbe unabhängig vom trockenen spezifischen Stoß des Motors sein. Jedoch wird ein hoher spezifischer Stoß turbofan definitionsgemäß ein höheres Schnauze-Druck-Verhältnis haben, auf einen höheren Nachverbrennungsnettostoß und, deshalb, eine niedrigere Nachverbrennung spezifischer Kraftstoffverbrauch hinauslaufend. Jedoch haben hohe spezifische Stoß-Motoren einen hohen trockenen SFC. Die Situation wird für eine mittlere spezifische Stoß-Nachverbrennung turbofan umgekehrt: D. h. schlechte Nachverbrennung SFC/good trocknet SFC aus. Der ehemalige Motor ist für ein Kampfflugzeug passend, das im Nachverbrennungskampf seit einem ziemlich langen Zeitraum bleiben muss, aber nur ziemlich in der Nähe vom Flugplatz kämpfen muss (z.B. böse Grenzauseinandersetzungen) Der letzte Motor ist für ein Flugzeug besser, das eine Entfernung fliegen, oder seit langem, vor dem Eintreten in Kampf bummeln muss. Jedoch kann sich der Pilot nur leisten, in der Nachverbrennung seit einer kurzen Periode zu bleiben, bevor Flugzeugskraftstoffreserven gefährlich niedrig werden.

Modernes Militär der niedrigen Umleitung turbofans schließt Pratt & Whitney F119, den Eurostrahl-EJ200, den General Electric F110, die KLIMOV RD 33, und der Saturn AL-31 ein, von denen alle ein Mischauslassventil, Nachbrenner und variable Bereichsantreiben-Schnauze zeigen.

Hohe Umleitung turbofan

</br> A. Tiefdruck-Spule

</br> B. Spule des Hochdrucks

</br> C. Stationäre Bestandteile

</br> 1. Motorgondel

</br> 2. Anhänger

</br> 3. Tiefdruck-Kompressor

</br> 4. Kompressor des Hochdrucks

</br> 5. Verbrennungsraum

</br> 6. Turbine des Hochdrucks

</br> 7. Tiefdruck-Turbine

</br> 8. Kernschnauze

</br> 9. Anhänger-Schnauze]]

Der niedrige spezifische Stoß / das hohe Umleitungsverhältnis turbofans verwendet in heutigen Zivildüsenverkehrsflugzeugen (und ein Militär transportieren Flugzeug), entwickelt vom hohen spezifischen Stoß / niedrigen Umleitungsverhältnis turbofans verwendet in solchem [Produktion] Flugzeug zurück in den 1960er Jahren.

Niedriger spezifischer Stoß wird durch das Ersetzen des Mehrstufenfächers mit einer einzelnen Bühne-Einheit erreicht. Verschieden von einigen militärischen Motoren haben moderne bürgerliche turbofans keine stationären Einlassführer-Schaufeln vor dem Anhänger-Rotor. Der Anhänger wird erklettert, um den gewünschten Nettostoß zu erreichen.

Der Kern (oder Gasgenerator) des Motors muss genügend Kernmacht erzeugen, mindestens den Anhänger an seinem Designfluss und Druck-Verhältnis zu steuern. Durch Verbesserungen in der Turbinentechnologie des Abkühlens/Materials ein höherer (HP) kann Turbinenrotor-Einlasstemperatur verwendet werden, so einen kleineren (und leichter) Kern erleichternd und (potenziell) die Kernthermalleistungsfähigkeit verbessernd. Das Reduzieren des Kernmassenflusses neigt dazu, die Last auf der LP-Turbine zu vergrößern, so kann diese Einheit verlangen, dass zusätzliche Stufen das durchschnittliche Bühne-Laden reduzieren und LP-Turbinenleistungsfähigkeit aufrechterhalten. Das Reduzieren des Kernflusses vergrößert auch Umleitungsverhältnis (5:1, oder mehr, ist jetzt üblich).

Weitere Verbesserungen in der Kernthermalleistungsfähigkeit können durch die Aufhebung des gesamten Druck-Verhältnisses des Kerns erreicht werden. Verbesserte Klinge-Aerodynamik vermindert die Anzahl von erforderlichen Extrakompressor-Stufen. Mit vielfachen Kompressoren (d. h., LPC, IPC und HPC) sind dramatische Zunahmen im gesamten Druck-Verhältnis möglich geworden. Variable Geometrie (d. h., Statoren) ermöglichen Verhältnis-Kompressoren des Hochdrucks, ohne Wogen bei allen Kehle-Einstellungen zu arbeiten.

Die erste hohe Umleitung turbofan Motor war der General Electric TF39, der Mitte der 1960er Jahre entworfen ist, um das Milchstraße-Militär-Transportflugzeug von Lockheed c-5 anzutreiben. Der bürgerliche General Electric CF6 Motor hat ein abgeleitetes Design verwendet. Andere hohe Umleitung turbofans ist Pratt & Whitney JT9D, der Drei-Wellen-Rolls-Royce RB211 und der CFM Internationale CFM56. Neuere große hohe Umleitung turbofans schließt Pratt & Whitney PW4000, der Drei-Wellen-Rolls-Royce Trent, der General Electric GE90/GEnx und der GP7000, erzeugt gemeinsam durch GE und P&W. ein

Aus Gründen der Kraftstoffwirtschaft, und auch des reduzierten Geräusches werden fast alle heutigen Düsenverkehrsflugzeuge durch die hohe Umleitung turbofans angetrieben. Obwohl moderne Kampfflugzeuge dazu neigen, niedriges Umleitungsverhältnis turbofans zu verwenden, verwenden militärische Transportflugzeuge (z.B, C-17) hauptsächlich hohes Umleitungsverhältnis turbofans (oder Turbo-Prop-Triebwerke) für die Kraftstoffleistungsfähigkeit.

Wegen der implizierten niedrigen Mittelstrahlgeschwindigkeit ein hohes Umleitungsverhältnis haben spezifischer Stoß / niedriger spezifischer Stoß turbofan eine hohe Stoß-Versehen-Rate (mit der steigenden Fluggeschwindigkeit). Folglich muss der Motor übergroß sein, um genügend Stoß während des Aufstiegs/Vergnügungsreise mit hohen Fluggeschwindigkeiten (z.B, Mach 0.83) zu geben. Wegen der hohen Stoß-Versehen-Rate, das statische (d. h., Mach 0) ist Stoß relativ hoch. Das ermöglicht schwer geladetem, breitem Körperflugzeug, sich schnell während des Take-Offs und folglich Abschusses innerhalb einer angemessenen Startbahn-Länge zu beschleunigen.

Die turbofans auf dem Zwilling engined Verkehrsflugzeuge sind übergroß weiter, um mit dem Verlieren eines Motors während des Take-Offs fertig zu werden, das das durch 50 % gestoßene Netz des Flugzeuges reduziert. Moderner Zwilling engined Verkehrsflugzeuge klettert normalerweise sehr steil sofort nach dem Take-Off. Wenn ein Motor verloren wird, ist der Aufstieg viel seichter, aber zu klaren Hindernissen im flightpath genügend.

Die Motortechnologie der Sowjetunion war weniger fortgeschritten, als der Westen und sein erstes Flugzeug des breiten Körpers, der Ilyushin Il-86, durch Motoren der niedrigen Umleitung angetrieben wurde. Der Yak von Yakovlev 42, ein hinteres-engined Mittelstreckenflugzeug, das bis zu 120 Passagiere setzt, hat eingeführt 1980 war das erste sowjetische Flugzeug, um Motoren der hohen Umleitung zu verwenden.

Konfigurationen von Turbofan

Motoren von Turbofan kommen in einer Vielfalt von Motorkonfigurationen. Für einen gegebenen Motorzyklus (d. h. haben derselbe Luftstrom, Umleitungsverhältnis, Anhänger-Druck-Verhältnis, gesamtes Druck-Verhältnis und HP-Turbinenrotor Temperatur angesogen), hat die Wahl der turbofan Konfiguration wenig Einfluss nach der Designpunkt-Leistung (z.B, Nettostoß, SFC), so lange gesamte Teilleistung aufrechterhalten wird. Leistung außer Design und Stabilität werden jedoch durch die Motorkonfiguration betroffen.

Als das Design nimmt das gesamte Druck-Verhältnis eines Motorzyklus zu, es wird schwieriger, das Kompressionssystem zu erdrosseln, ohne auf eine als Kompressor-Woge bekannte Instabilität zu stoßen. Das kommt wenn etwas von der Kompressor-Tragfläche-Marktbude (wie die Flügel eines Flugzeuges) das Verursachen einer gewaltsamen Änderung in der Richtung auf den Luftstrom vor. Jedoch kann Kompressor-Marktbude, an erdrosselten Bedingungen, durch progressiv vermieden werden:

1) öffnender Schlag der Zwischenbühne/Zwischenkompressors - von Klappen (ineffizienter)

und/oder

2) variable Schlussstatoren innerhalb des Kompressors

Modernste amerikanische bürgerliche turbofans verwenden einen Verhältnis-Kompressor des Hochdrucks (HP) des relativ hohen Drucks mit vielen Reihen von variablen Statoren, um Woge-Rand an der Teil-Kehle zu kontrollieren. Im Drei-Spulen-RB211/Trent wird das Kernkompressionssystem in zwei, mit dem IP Kompressor gespalten, der den HP-Kompressor überlädt, auf einer verschiedenen koaxialen Welle und gesteuert durch eine getrennte (IP) Turbine seiend. Da der HP-Kompressor ein bescheidenes Druck-Verhältnis hat, kann er ohne Wogen zurück erdrosselt werden, ohne variable Geometrie zu verwenden. Jedoch, weil ein seichter IP Kompressor Arbeitslinie, ist der IPC unvermeidlich, eine Bühne der variablen Geometrie auf allen Varianten außer den-535 hat, die niemanden hat.

Einzelne Welle turbofan

Obwohl alles andere als üblich die einzelne Welle turbofan wahrscheinlich die einfachste Konfiguration ist, einen Fächer und Kompressor des Hochdrucks umfassend, der durch eine einzelne Turbineneinheit, alle auf derselben Welle gesteuert ist. Der SNECMA M53, der Macht-Sinnestäuschungskampfflugzeug, ist ein Beispiel einer einzelnen Welle turbofan. Trotz der Einfachheit der turbomachinery Konfiguration verlangt der M53, dass ein variabler Bereichsmixer Operation der Teil-Kehle erleichtert.

Achtern-Anhänger turbofan

Einer der frühsten turbofans war eine Ableitung des General Electric J79 Turbojet, bekannt als der CJ805-23, der einen einheitlichen achtern Anhänger/Tiefdruck (LP) Turbineneinheit gezeigt hat, die im Turbostrahlauslassventil jetpipe gelegen ist. Das heiße Benzin vom Turbostrahlturbinenauslassventil hat sich durch die LP-Turbine, die Anhänger-Klingen ausgebreitet, die eine radiale Erweiterung der Turbinenklingen sind. Diese Achtern-Anhänger-Konfiguration wurde später im General Electric GE-36 UDF (propfan) Demonstrant des Anfangs der 80er Jahre ausgenutzt. Eines der Probleme mit achtern Anhänger-Konfiguration ist heiße Gasleckage von der LP-Turbine bis den Anhänger.

Grundlegende zwei Spule

Viele turbofans haben die grundlegende Zwei-Spulen-Konfiguration, wo sowohl der Fächer als auch die LP-Turbine (d. h., LP-Spule) auf einer Sekunde (LP) Welle bestiegen werden, konzentrisch mit der HP-Spule (d. h., HP-Kompressor laufend, der durch die HP-Turbine gesteuert ist). Der BR710 ist für diese Konfiguration typisch. An den kleineren Stoß-Größen, statt vollaxialen blading, kann die HP-Kompressor-Konfiguration (z.B, General Electric CFE738) axial-zentrifugal, doppelt-zentrifugal oder sogar (z.B, Pratt & Whitney Canada PW600) diagonal/zentrifugal sein.

Erhöht zwei Spule

Höher können gesamte Druck-Verhältnisse entweder durch die Aufhebung des HP-Kompressor-Druck-Verhältnisses oder durch das Hinzufügen eines Kompressors des Zwischendrucks (IP) zwischen dem Anhänger und HP-Kompressors erreicht werden, um die letzte Einheit überzuladen oder zu erhöhen, die hilft, das gesamte Druck-Verhältnis des Motorzyklus zu den sehr hohen Niveaus verwendet heute (d. h., größer zu erheben, als 40:1, normalerweise). Alle großen amerikanischen turbofans (z.B, General Electric CF6, GE90 und GEnx plus Pratt & Whitney JT9D und PW4000) zeigen einen IP Kompressor, der auf der LP-Welle bestiegen ist und wie der Anhänger durch die LP-Turbine gesteuert ist, deren mechanische Geschwindigkeit durch die Tipp-Geschwindigkeit und das Diameter des Anhängers diktiert wird. Der Rolls Royce BR715 ist ein nichtamerikanisches Beispiel davon. Die hohen Umleitungsverhältnisse (d. h., Anhänger-Kanal-Fluss des Flusses/Kerns) verwendet in modernem bürgerlichem turbofans neigen dazu, das Verhältnisdiameter des beigefügten IP Kompressors zu reduzieren, seine Mitteltipp-Geschwindigkeit veranlassend, abzunehmen. Folglich sind mehr IPC Stufen erforderlich, den notwendigen IPC Druck-Anstieg zu entwickeln.

Drei Spule

Rolls-Royce hat eine drei Spule-Konfiguration für ihren großen bürgerlichen turbofans gewählt (d. h., der RB211 und die Familien von Trent), wo der Kompressor des Zwischendrucks (IP) auf einer getrennten (IP) Welle bestiegen wird, konzentrisch mit der LP und den HP-Wellen laufend, und durch eine getrennte IP Turbine gesteuert wird. Der erste drei Spule-Motor war der frühere Rolls-Royce RB.203 Trent von 1967.

Designbüro von Ivchenko hat dieselbe Konfiguration für ihren Lotarev D-36 Motor gewählt, der von Lotarev/Progress D-18T und Fortschritt D-436 gefolgt ist.

Das RB199 Turbovereinigungsmilitär turbofan hat auch eine drei Spule-Konfiguration, wie den russischen militärischen Kuznetsov NK-321 tut.

Getriebeanhänger

Als umgehen Verhältnis-Zunahmen, das Mittelradius-Verhältnis der Zunahmen des Fächers und Tiefdruck-Turbine (LPT). Folglich, wenn der Anhänger mit seiner optimalen Klinge-Geschwindigkeit rotieren soll, wird der LPT blading langsam spinnen, so werden zusätzliche LPT Stufen erforderlich sein, um genügend Energie herauszuziehen, den Anhänger zu steuern. Das Einführen eines (planetarischen) Verminderungsgetriebes, mit einem passenden Übersetzungsverhältnis, zwischen der LP-Welle und dem Anhänger ermöglicht sowohl dem Fächer als auch der LP-Turbine, mit ihren optimalen Geschwindigkeiten zu funktionieren. Typisch für diese Konfiguration sind der lange gegründete Honeywell TFE731, der Honeywell ALF 502/507, und neuer Pratt & Whitney PW1000G.

Militär turbofans

Die meisten Konfigurationen, die oben besprochen sind, werden in bürgerlichem turbofans verwendet, während modernes Militär turbofans (z.B, SNECMA M88) gewöhnlich zwei-Spulen-grundlegend sind.

Hochdruckturbine

Am meisten bürgerliche turbofans verwenden eine hohe Leistungsfähigkeit, 2-stufige HP-Turbine, um den HP-Kompressor zu steuern. Der CFM56 verwendet eine alternative Annäherung: eine einzelne Bühne, Einheit der hohen Arbeit. Während diese Annäherung wahrscheinlich weniger effizient ist, gibt es Ersparnisse auf kühl werdender Luft, Gewicht und Kosten. Im RB211 und der Reihe von Trent hat Rolls-Royce die zwei Stufen in zwei getrennte Einheiten gespalten; ein auf der HP-Welle, den HP-Kompressor steuernd; anderer auf der IP Welle, den IP (Zwischendruck) Kompressor steuernd. Modernes Militär turbofans neigt dazu, einzelne Bühne-HP-Turbinen zu verwenden.

Unterdruckturbine

Moderne bürgerliche turbofans haben Mehrstufen-LP-Turbinen (z.B, 3, 4, 5, 6, 7). Die Zahl von erforderlichen Stufen hängt vom Motorzyklus-Umleitungsverhältnis ab, und wie viel die Aufladung (d. h., IP Kompression) auf der LP-Welle hinter dem Anhänger ist. Ein Getriebeanhänger kann die Anzahl von erforderlichen LPT Stufen in einigen Anwendungen vermindern. Wegen der viel niedrigeren verwendeten Umleitungsverhältnisse verlangt Militär turbofans nur eine oder zwei LP-Turbinenstufen.

Zyklus-Verbesserungen

Denken Sie einen Mischturbofan mit einem festen Umleitungsverhältnis und Luftstrom. Die Erhöhung des gesamten Druck-Verhältnisses des Kompressionssystems erhebt die combustor Zugang-Temperatur. Deshalb an einem festen Kraftstofffluss gibt es eine Zunahme im (HP) Turbinenrotor-Einlasstemperatur. Obwohl der höhere Temperaturanstieg über das Kompressionssystem einen größeren Temperaturfall über das Turbinensystem einbezieht, ist die Mischschnauze-Temperatur ungekünstelt, weil derselbe Betrag der Hitze zum System hinzugefügt wird. Es, gibt jedoch, einen Anstieg des Schnauze-Drucks, weil gesamtes Druck-Verhältnis schneller zunimmt als das Turbinenvergrößerungsverhältnis, eine Zunahme im heißen Mixer-Zugang-Druck verursachend. Folglich, Nettostoß-Zunahmen, während spezifischer Kraftstoffverbrauch (Kraftstoffstoß des Flusses/Netzes) Abnahmen. Eine ähnliche Tendenz kommt mit unvermischtem turbofans vor.

So kann turbofans mehr effizienter Brennstoff durch die Aufhebung gesamten Druck-Verhältnisses und Turbinenrotor-Einlasstemperatur im Einklang gemacht werden. Jedoch sind bessere Turbinenmaterialien und/oder das verbesserte Abkühlen der Schaufel/Klinge erforderlich, mit Zunahmen sowohl in der Turbinenrotor-Einlasstemperatur als auch in Kompressor-Liefertemperatur fertig zu werden. Erhöhung der Letzteren kann bessere Kompressor-Materialien verlangen.

Gesamtes Druck-Verhältnis kann durch die Besserung des Anhängers (oder) LP-Kompressor-Druck-Verhältnisses und/oder HP-Kompressor-Druck-Verhältnisses vergrößert werden. Wenn der Letztere, die Zunahme im (HP) festgehalten wird, bezieht Kompressor-Liefertemperatur (davon, gesamtes Druck-Verhältnis zu erheben), eine Zunahme im HP mechanische Geschwindigkeit ein. Jedoch könnte das Betonen von Rücksichten diesen Parameter, Andeutung, trotz einer Zunahme im gesamten Druck-Verhältnis, der Verminderung des HP-Kompressor-Druck-Verhältnisses beschränken.

Gemäß der einfachen Theorie, wenn der Verhältnis-Turbinenrotor Temperatur / (HP) angesogen hat, wird Kompressor-Liefertemperatur aufrechterhalten, das HP-Turbinenhals-Gebiet kann behalten werden. Jedoch nimmt das an, dass Zyklus-Verbesserungen erhalten werden, während man die Gegebenheit (HP) Kompressor-Ausgangsfluss-Funktion (nichtdimensionaler Fluss) behält. In der Praxis, den Änderungen zur nichtdimensionalen Geschwindigkeit (HP) verbluten Kompressor und das Abkühlen Förderung würde wahrscheinlich diesen Annahme-Invaliden machen, etwas Anpassung an das HP-Turbinenhals-Gebiet unvermeidlich machend. Das bedeutet, dass die HP-Turbinenschnauze-Führer-Schaufeln vom Original würden verschieden sein müssen! In der ganzen Wahrscheinlichkeit würden die abwärts gelegenen LP-Turbinenschnauze-Führer-Schaufeln irgendwie geändert werden müssen.

Stoß-Wachstum

Stoß-Wachstum wird durch die Erhöhung der Kernmacht erhalten. Es gibt zwei grundlegende verfügbare Wege:

1. heißer Weg: Zunahme-HP-Turbinenrotor hat Temperatur angesogen
2. kalter Weg: Nehmen Sie zu Kernmasse überfluten

Beide Wege verlangen eine Zunahme im combustor Kraftstofffluss und, deshalb, die zum Kernstrom hinzugefügte Hitzeenergie.

Der heiße Weg kann Änderungen in Turbinenmaterialien der Klinge/Schaufel und/oder dem besseren Abkühlen der Klinge/Schaufel verlangen. Der kalte Weg kann durch einen des folgenden erhalten werden:

1. das Hinzufügen von T-Stufen zur LP/IP Kompression
2. das Hinzufügen eines nullstufigen zur HP-Kompression
3. die Besserung des Kompressionsprozesses, ohne Stufen (z.B höheres Anhänger-Mittelpunkt-Druck-Verhältnis) hinzuzufügen

von denen alle sowohl gesamtes Druck-Verhältnis als auch Kernluftstrom vergrößern.

Wechselweise kann die Kerngröße vergrößert werden, um Kernluftstrom zu erheben, ohne gesamtes Druck-Verhältnis zu ändern. Dieser Weg ist teuer, da ein neues (upflowed) Turbinensystem (und vielleicht ein größerer IP Kompressor) auch erforderlich ist.

Änderungen müssen auch mit dem Anhänger vorgenommen werden, um die Extrakernmacht zu absorbieren. Auf einem Zivilmotor bedeuten Strahlgeräuschrücksichten, dass jede bedeutende Zunahme im Take-Off-Stoß durch eine entsprechende Zunahme im Anhänger-Massenfluss begleitet werden muss (um einen T/O spezifischen Stoß von ungefähr 30 lbf/lb/s aufrechtzuerhalten), gewöhnlich durch die Erhöhung des Anhänger-Diameters. Auf militärischen Motoren würde das Anhänger-Druck-Verhältnis wahrscheinlich vergrößert, um spezifischen Stoß, Strahlgeräusch nicht normalerweise zu verbessern, ein wichtiger Faktor zu sein.

Technische Diskussion

1. Spezifischer Stoß (Nettoluftstrom des Stoßes/Aufnahme) ist ein wichtiger Parameter für turbofans und Düsenantriebe im Allgemeinen. Stellen Sie sich einen Anhänger (gesteuert durch einen passend großen elektrischen Motor) vor, innerhalb einer Pfeife funktionierend, die mit einer Antreiben-Schnauze verbunden wird. Es, ist je höher das Anhänger-Druck-Verhältnis (Anhänger-Entladungseinlassdruck des Drucks/Anhängers), desto höher die Strahlgeschwindigkeit und der entsprechende spezifische Stoß ziemlich offensichtlich. Stellen Sie sich jetzt vor, dass wir diese Einstellung durch einen gleichwertigen turbofan - derselbe Luftstrom und dasselbe Anhänger-Druck-Verhältnis ersetzen. Offensichtlich muss der Kern des turbofan genügend Macht erzeugen, den Anhänger über die Turbine des Tiefdrucks (LP) zu steuern. Wenn wir einen niedrigen (HP) Turbineneinlasstemperatur für den Gasgenerator wählen, muss der Kernluftstrom relativ hoch sein, um zu ersetzen. Das entsprechende Umleitungsverhältnis ist deshalb relativ niedrig. Wenn wir die Turbineneinlasstemperatur erheben, kann der Kernluftstrom kleiner sein, so Umleitungsverhältnis vergrößernd. Die Aufhebung der Turbineneinlasstemperatur neigt dazu, Thermalleistungsfähigkeit zu vergrößern und deshalb Kraftstoffleistungsfähigkeit zu verbessern.
2. Natürlich, als Höhe-Zunahmen dort ist eine Abnahme in der Luftdichte und, deshalb, der Nettostoß eines Motors. Es gibt auch eine Fluggeschwindigkeitswirkung, genannte Stoß-Versehen-Rate. Denken Sie, dass die ungefähre Gleichung für das Netz again:With ein hoher spezifischer Stoß (z.B, Kämpfer) Motor gestoßen hat, ist die Strahlgeschwindigkeit relativ hoch, so intuitiv kann man sehen, dass Zunahmen in der Fluggeschwindigkeit weniger von einem Einfluss nach dem Nettostoß haben als ein mittlerer spezifischer Stoß (z.B, Trainer) Motor, wo die Strahlgeschwindigkeit niedriger ist. Der Einfluss der Stoß-Versehen-Rate nach einem niedrigen spezifischen Stoß (z.B, bürgerlich) Motor ist noch strenger. Mit hohen Fluggeschwindigkeiten können hohe spezifische Stoß-Motoren Erholungsnettostoß durch den Widder-Anstieg der Aufnahme, aber diese Wirkung neigt dazu, sich mit Überschallgeschwindigkeiten wegen Stoß-Welle-Verluste zu vermindern.
3. Das Stoß-Wachstum auf bürgerlichem turbofans wird gewöhnlich durch die Erhöhung des Anhänger-Luftstroms, so das Verhindern des Strahlgeräusches erhalten, das zu hoch wird. Jedoch verlangt der größere Anhänger-Luftstrom mehr Macht vom Kern. Das kann durch die Aufhebung des Gesamten Druck-Verhältnisses (combustor Einlasslieferdruck des Drucks/Aufnahme) erreicht werden, um mehr Luftstrom in den Kern und durch die Erhöhung der Turbineneinlasstemperatur zu veranlassen. Zusammen neigen diese Rahmen dazu, Kernthermalleistungsfähigkeit zu vergrößern und Kraftstoffleistungsfähigkeit zu verbessern.
4. Ein hohes Umleitungsverhältnis bürgerlicher turbofans verwendet ein äußerst niedriges Bereichsverhältnis (weniger als 1.01), konvergent - Schnauze auf der Umleitung (oder gemischtes Auslassventil) Strom, um den Anhänger Arbeitslinie zu kontrollieren. Die Schnauze handelt, als ob sie variable Geometrie hat. Mit niedrigen Fluggeschwindigkeiten wird die Schnauze unerwürgt (weniger als eine Machzahl der Einheit), so beschleunigt das Abgas, weil es sich dem Hals nähert und sich dann ein bisschen verlangsamt, weil es die auseinander gehende Abteilung erreicht. Folglich kontrolliert das Schnauze-Ausgangsgebiet das Anhänger-Match und, größer seiend als der Hals, zieht den Anhänger Arbeitslinie ein bisschen von der Woge weg. Mit höheren Fluggeschwindigkeiten vergrößert der Widder-Anstieg der Aufnahme Schnauze-Druck-Verhältnis zum Punkt, wo der Hals erwürgt (M=1.0) wird. Unter diesen Verhältnissen diktiert das Hals-Gebiet das Anhänger-Match und, kleiner seiend als der Ausgang, stößt den Fächer Arbeitslinie ein bisschen zur Woge. Das ist nicht ein Problem, da Anhänger-Woge-Rand mit hohen Fluggeschwindigkeiten viel besser ist.
5. Das Verhalten außer Design von turbofans wird laut der Kompressor-Karte und Turbinenkarte illustriert.
6. Weil moderne bürgerliche turbofans beim niedrigen spezifischen Stoß funktionieren, verlangen sie nur, dass eine einzelne Anhänger-Bühne das erforderliche Anhänger-Druck-Verhältnis entwickelt. Das gewünschte gesamte Druck-Verhältnis für den Motorzyklus wird gewöhnlich durch vielfache axiale Stufen auf der Kernkompression erreicht. Rolls-Royce neigt dazu, die Kernkompression in zwei mit einem Zwischendruck (IP) zu spalten, der den HP-Kompressor, beide Einheiten überlädt, die durch Turbinen mit einer einzelnen Bühne steuern werden, die auf getrennten Wellen bestiegen ist. Folglich, der HP-Kompressor müssen nur ein bescheidenes Druck-Verhältnis (z.B, ~4.5:1) entwickeln. US-Zivilmotoren verwenden viel höhere HP-Kompressor-Druck-Verhältnisse (z.B, ~23:1 auf dem General Electric GE90) und neigen dazu, durch eine zwei Bühne-HP-Turbine gesteuert zu werden. Trotzdem gibt es gewöhnlich einige IP axiale Stufen, die auf der LP-Welle hinter dem Anhänger bestiegen sind, um weiter das Kernkompressionssystem überzuladen. Zivilmotoren haben Mehrstufen-LP-Turbinen, die Zahl von Stufen, die durch das Umleitungsverhältnis, den Betrag der IP Kompression auf der LP-Welle und der LP-Turbinenklinge-Geschwindigkeit bestimmen werden.

1. Weil militärische Motoren gewöhnlich im Stande sein müssen, sehr schnell auf Meereshöhe zu fliegen, wird die Grenze auf der HP-Kompressor-Liefertemperatur an einem ziemlich bescheidenen Design gesamtes Druck-Verhältnis im Vergleich zu diesem eines Zivilmotors erreicht. Auch das Anhänger-Druck-Verhältnis ist relativ hoch, um ein Medium zum hohen spezifischen Stoß zu erreichen. Folglich hat modernes Militär turbofans gewöhnlich nur 5 oder 6 HP-Kompressor-Stufen und verlangt nur eine einzelne Bühne-HP-Turbine. Niedrig hat Umleitungsverhältnis-Militär turbofans gewöhnlich eine LP-Turbinenbühne, aber höhere Umleitungsverhältnis-Motoren brauchen zwei Stufen. In der Theorie, indem es IP Kompressor-Stufen hinzugefügt hat, konnte ein modernes Militär turbofan HP-Kompressor in einer turbofan Zivilableitung verwendet werden, aber der Kern würde dazu neigen, für hohe Stoß-Anwendungen zu klein zu sein.

Neue Entwicklungen in der Klinge-Technologie

Die Turbinenklingen in einem turbofan Motor sind der hohen Hitze und Betonung unterworfen, und verlangen spezielle Herstellung. Neue materielle Baumethoden und materielle Wissenschaft haben Klingen erlaubt, die (regelmäßiges Metall) ursprünglich polykristallen waren, um von aufgestellten metallischen Kristallen gemacht und mehr kürzlich (d. h., Monokristall) Klingen monokristallen zu werden, die bei höheren Temperaturen mit weniger Verzerrung funktionieren können.

Nickel-basierte Superlegierung wird für HP-Turbinenklingen in fast allen modernen Düsenantrieben verwendet. Die Temperaturfähigkeiten zu Turbinenklingen haben hauptsächlich durch vier Annäherungen zugenommen: die Herstellung (Gussteil) Prozess, Pfad-Design, Thermalbarriere-Überzug (TBC) und Legierungsentwicklung abkühlend.

Obwohl Turbinenklinge (und Schaufel) sich Materialien im Laufe der Jahre, viel von der Zunahme im (HP) verbessert haben, sind Turbineneinlasstemperaturen wegen Verbesserungen in der Abkühlen-Technologie der Klinge/Schaufel. Relativ kühle Luft wird vom Kompressionssystem abgezapft, den Verbrennen-Prozess umgehend, und geht in die hohle Klinge oder Schaufel ein. Nach dem Aufnehmen der Hitze von der Klinge/Schaufel wird die kühl werdende Luft in den Hauptgasstrom abgeladen. Wenn die lokalen Gastemperaturen niedrige genug, abwärts gelegene Klingen/Schaufeln sind, werden unabgekühlt und nicht nachteilig betroffen.

Genau genommen mit dem Zyklus klug ist die HP-Turbinenrotor-Einlasstemperatur (nachdem der Temperaturfall über den HPT Statoren) wichtiger als (HP) Turbineneinlasstemperatur. Obwohl einige moderne militärische und bürgerliche Motoren Maximal-RITs der Ordnung dessen haben, werden solche Temperaturen nur seit einer kurzen Zeit (während des Take-Offs) auf Zivilmotoren erfahren.

Motorhersteller von Turbofan

Der turbofan Motormarkt wird von General Electric, Rolls-Royce Plc und Pratt & Whitney in der Größenordnung vom Marktanteil beherrscht. GE und SNECMA Frankreichs haben ein Gemeinschaftsunternehmen, CFM International, die, als der 3. größte Hersteller in Bezug auf den Marktanteil, zwischen Rolls-Royce und Pratt & Whitney passt. Rolls-Royce und Pratt & Whitney haben auch ein Gemeinschaftsunternehmen, Internationale Luftmotoren, sich auf Motoren für den Airbus A320 Familie spezialisierend, während schließlich Pratt & Whitney und General Electric ein Gemeinschaftsunternehmen, Motorverbindungsmarketing eine Reihe von Motoren für das Flugzeug wie der Airbus A380 haben.

General Electric

GE Aviation, ein Teil des Konglomerats von General Electric, hat zurzeit den größten Anteil des turbofan Motormarktes. Einige ihrer Motormodelle schließen den CF6 (verfügbar auf dem Boeing 767, Boeing 747, Airbus A330 und mehr), GE90 (nur der Boeing 777) und GEnx ein (entwickelt für den Boeing 747-8 & Boeing 787 Dreamliner, und hat für den Airbus A350, zurzeit in der Entwicklung vorgeschlagen) Motoren. Auf der militärischen Seite, GE Motormacht viele amerikanische militärische Flugzeuge, einschließlich des F110, 80 % des F-16 der US-Luftwaffe Kämpfende Falken, und der F404 und die F414 Motoren antreibend, die die Marine F/A-18 Hornisse und Superhornisse antreiben. Rolls-Royce und General Electric entwickeln den F136 Motor gemeinsam, um den Gemeinsamen Schlag-Kämpfer anzutreiben.

CFM International

CFM International ist ein Gemeinschaftsunternehmen zwischen GE Flugzeugsmotoren und SNECMA Frankreichs.

Sie haben die sehr erfolgreiche CFM56 Reihe geschaffen, die auf Boeing 737, Airbus A340 und Airbus A320 Familienflugzeug verwendet ist.

Rolls-Royce

Rolls-Royce Plc ist der zweitgrößte Hersteller von turbofans und wird für ihren RB211 und Reihe von Trent, sowie ihre Gemeinschaftsunternehmen-Motoren für den Airbus A320 und McDonnell Douglas MD 90 Familien (IAE V2500 mit Pratt & Whitney und anderen), der Panavia Tornado (Turbovereinigung RB199) und der Boeing 717 (BR700) am meisten bemerkt. Der Rolls-Royce AE 3007 wurde von Allison Engine Company vor seinem Erwerb durch Rolls-Royce, Mächte mehrere Embraer Regionalstrahlen entwickelt. Rolls-Royce Trent 970s war die ersten Motoren, um den neuen Airbus A380 anzutreiben. Der berühmte Stoß, der Motor von Pegasus leitet, ist das primäre Kraftwerk des Plünderers "Sprung-Strahl" und seine Ableitungen.

Pratt & Whitney

Pratt & Whitney ist hinter GE und Rolls-Royce im Marktanteil dritt. Der JT9D hat die Unterscheidung, durch Boeing beschlossen zu werden, den ursprünglichen Boeing 747 "Jumbo jet" anzutreiben. Die PW4000 Reihe ist der Nachfolger des JT9D und die Mächte ein Airbus A310, Airbus A300, Boeing 747, Boeing 767, Boeing 777, Airbus A330 und Doktor der Medizin 11 Flugzeuge. Der PW4000 wird für 180-minutigen ETOPS, wenn verwendet, in twinjets bescheinigt. Die erste Familie hat ein Anhänger-Diameter und wird entworfen, um den Boeing 767, Boeing 747, Maryland 11, und der Airbus A300 anzutreiben. Die zweite Familie ist die 100 Zoll (2.5 m) Anhänger-Motor entwickelt spezifisch für den Airbus A330 twinjet, und die dritte Familie hat ein Diameter von bestimmten, um Boeing 777 anzutreiben. The Pratt & Whitney F119 und seine Ableitung, der F135, treiben den F-22 der USA-Luftwaffe Raptor und den internationalen F-35 Blitz II, beziehungsweise an. Rolls-Royce ist für den Liftanhänger verantwortlich, der die F-35B Varianten mit einer STOVL Fähigkeit versorgen wird. Der F100 Motor wurde zuerst auf dem F-15 Adler und F-16 Kämpfender Falke verwendet. Neuere Adler und Falken kommen auch mit GE F110 als eine Auswahl, und die zwei sind in der Konkurrenz.

Aviadvigatel

Aviadvigatel (Russian:Авиационный Двиѓатель) ist ein russischer Hersteller von Flugzeugsmotoren, die dem sowjetischen Designbüro von Soloviev nachgefolgt haben. Die Gesellschaft bietet zurzeit mehrere Versionen des Aviadvigatel PS 90 Motor dass Mächte Ilyushin Il-96-300/400/400T, Tupolev Tu-204, Tu-214 Reihe und Ilyushin Il 76 Doktor der Medizin 90 an. Die Gesellschaft entwickelt auch den neuen Aviadvigatel PD-14 Motor für den neuen Russen FRAU 21 Verkehrsflugzeug.

Ivchenko-Fortschritt

Ivchenko-Fortschritt ist die ukrainische Flugzeugsmotorgesellschaft, die dem sowjetischen Designbüro von Ivchenko nachgefolgt hat. Einige ihrer Motormodelle schließen Fortschritt D-436 ein, der auf dem Antonov An-72/74, Yak von Yakovlev 42, Beriev verfügbar ist, 200, Antonov 148 und Tupolev Tu-334 und Fortschritt D-18T dass Mächte zwei der größten Weltflugzeuge, Antonov 124 und Antonov 225 Sein.

Äußerste Umleitungsdüsenantriebe

In den 1970er Jahren hat Rolls-Royce/SNECMA einen M45SD-02 turbofan ausgerüstet mit variablen Wurf-Anhänger-Klingen geprüft, um das Berühren an extremen niedrigen Anhänger-Druck-Verhältnissen zu verbessern und Stoß-Rückseite unten der Nullflugzeugsgeschwindigkeit zur Verfügung zu stellen. Der Motor wurde auf das extreme ruhige STOL Flugzeug gerichtet, das von Stadtzentrum-Flughäfen funktioniert.

In einem Angebot bei der vergrößerten Leistungsfähigkeit mit der Geschwindigkeit, einer Entwicklung des turbofan und bekannten Turbo-Prop-Triebwerks weil wurde ein propfan Motor geschaffen, der einen unducted Anhänger hatte. Die Anhänger-Klingen sind außerhalb des Kanals gelegen, so dass es wie ein Turbo-Prop-Triebwerk mit breiten einem Krummsäbel ähnlichen Klingen erscheint. Sowohl General Electric als auch Pratt & Whitney/Allison haben propfan Motoren in den 1980er Jahren demonstriert. Übermäßiges Jagdhaus relativ preiswerter und Geräuschstrahlbrennstoff hat die Motoren verhindert, die in Dienst stellen werden.

Fachsprache

Nachbrenner: zusätzlicher combustor sofort stromaufwärts der Endschnauze (auch genannt Wiederhitze)

Das durchschnittliche Bühne-Laden: unveränderlicher × (Delta-Temperatur) / [(Klinge-Geschwindigkeit) × (Klinge-Geschwindigkeit) × (Zahl von Stufen)]

Umleitung: Propellerwind, der völlig das Kernkompressionssystem, combustor und Turbinensystem umgeht

Umleitungsverhältnis: Umleitungsluftstrom / Kernkompression hat Luftstrom angesogen

Kern: Das Turbomachinery-Berühren des Propellerwinds, der den combustor durchführt.

Kernmacht: restliche Welle-Macht von der idealen Turbinenvergrößerung bis umgebenden Druck nach dem Abziehen der Kernkompressionsmacht

Kernthermalleistungsfähigkeit: Kernmacht/Macht, die des Kraftstoffflusses gleichwertig

ist

Trocken: Nachbrenner (wenn geeignet) nicht angezündeter

EGT: Abgas-Temperatur

EPR: Motordruck-Verhältnis

Anhänger: Turbofan-LP-Kompressor

Anhänger-Druck-Verhältnis: Anhänger-Ausgang Gesamtübergabe des Drucks/Aufnahme Gesamtdruck

Beugen Sie Zeitsekretärin: Gebrauch der künstlich hohen offenbaren Lufttemperatur, um Motortragen zu reduzieren

Gasgenerator: Motorkern

HPC: Kompressor des Hochdrucks

HP-Kompressor: Kompressor des Hochdrucks

HPT: Turbine des Hochdrucks

HP-Turbine: Turbine des Hochdrucks

Aufnahme-Widder-Schinderei: Strafe hat mit Düsenantrieben verkehrt, die Luft von der Atmosphäre aufnehmen (herkömmliche Rakete-Motoren haben diesen Schinderei-Begriff nicht, weil der oxidiser mit dem Fahrzeug reist)

IEPR: Einheitliches Motordruck-Verhältnis

IPC: Zwischendruck-Kompressor

IP Kompressor: Zwischendruck-Kompressor

IPT: Zwischendruck-Turbine

IP Turbine: Zwischendruck-Turbine

LPC: Tiefdruck-Kompressor

LP-Kompressor: Tiefdruck-Kompressor

LPT: Tiefdruck-Turbine

LP-Turbine: Tiefdruck-Turbine

Netz hat gestoßen: Schnauze grober Gesamtstoß - Aufnahme-Widder-Schinderei (Motorgondel-Schinderei usw. ausschließend, ist das der grundlegende Stoß, der der Zelle folgt)

,

Gesamtes Druck-Verhältnis: Combustor hat Gesamtübergabe des Drucks/Aufnahme Gesamtdruck angesogen

Gesamte Thermalleistungsfähigkeit: Thermalleistungsfähigkeit * treibende Leistungsfähigkeit

Treibende Leistungsfähigkeit: Die treibende Macht/Rate der Produktion der treibenden kinetischen Energie (kommt maximale treibende Leistungsfähigkeit vor, wenn Strahlgeschwindigkeit Fluggeschwindigkeit gleichkommt, die Nullnettostoß einbezieht!)

SFC: Spezifischer Kraftstoffverbrauch

Spezifischer Kraftstoffverbrauch: Gesamtkraftstoffstoß des Flusses/Netzes (proportional zum Flug Geschwindigkeit/gesamte Thermalleistungsfähigkeit)

Statischer Druck: normale Bedeutung des Drucks. Schließt irgendwelche kinetischen Energieeffekten aus

Spezifischer Stoß: Nettoluftstrom des Stoßes/Aufnahme

Thermalleistungsfähigkeit: Rate der Produktion der treibenden kinetischen Macht der Energie/Brennstoffs

Gesamtkraftstofffluss: combustor (plus jeder Nachbrenner) Kraftstoffdurchfluss (z.B, lb/s oder g/s)

Gesamtdruck: Der statische Druck plus die kinetische Energie nennt

Turbinenrotor hat Temperatur angesogen: absolute Gasmitteltemperatur am Rektor (z.B, HP) Turbinenrotor-Zugang

Siehe auch

• Düsenantrieb
• Turbojet
• Turbo-Prop-Triebwerk
• Turboshaft
• Propfan
• Variabler Zyklus-Motor
• Düsenantrieb-Leistung
• Gasturbine
• Turbinenmotorschaden

Zeichen und Verweisungen

Links

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