Motor s plynovou turbínou verzus piestový motor (piestový motor)
Ako všetky ostatné stroje, aj lietadlá potrebujú na svoju prevádzku zdroj energie, najmä na generovanie ťahu, ktorý je potrebný na pohyb lietadla vpred. Od prvých pokusov sa na motorový let používali piestové motory pracujúce na benzín.
Prvý let na svete, ktorý je ťažší ako vzduchom poháňaný, uskutočnil Wright Flyer I a poháňal ho jeden 4-valcový vodou chladený piestový motor s maximálnym výkonom 12 koní. Až do druhej svetovej vojny bolo každé lietadlo poháňané piestovými / piestovými motormi.
V neskorších fázach 2. svetovej vojny Nemci používali prúdový motor na pohon lietadiel a ďalšie krajiny ich čoskoro nasledovali. Aj keď sa koncepcia a dizajn vyvíjali už od 30. rokov 20. storočia, úspešná implementácia prúdového motora prišla až po skončení 2. svetovej vojny.
Odvtedy sa pre množstvo výhod oproti piestovým motorom stal prúdový motor a jeho varianty prevládajúcou formou elektrárne pre lietadlá.
Viac o piestovom motore (piestový motor)
Piestový motor, tiež známy ako piestový motor, je stroj s vratnými piestami, ktorý premieňa tepelnú energiu zo spaľovacieho procesu na mechanickú prácu, ako je práca na hriadeli. Hlavný typ motora používaný v lietadlách je založený na spaľovaní fosílnych palív a nazýva sa motory s vnútorným spaľovaním.
Mechanika motora spočíva v pohybe hriadeľa spojeného s mechanizmom piestového valca vytváraním veľkého tlaku vo valci. V závislosti od spôsobu, akým sú valce usporiadané okolo hriadeľa, sú rozdelené do kategórií priame (vertikálne), rotačné, radiálne, typu V a horizontálne protiľahlé kategórie.
Vyššie uvedené typy motorov pracujú na Ottovom cykle a používali sa vo väčšine lietadiel na začiatku 20. th storočia. Zvyčajne sa používajú na pohon vrtule, ktorá vytvára ťah. Každé lietadlo pracujúce na piestových motoroch má relatívne nízke maximálne rýchlosti a výkon produkovaný motormi je porovnateľne menší ako prúdové motory. Dôvodom je, že pomer výkonov k hmotnosti piestových motorov je veľmi nízky a pri potrebe väčšieho výkonu je potrebné zväčšiť veľkosť motora a tým zvýšiť celkovú hmotnosť lietadla, čo je pre lietadlá nežiaduce. Konštrukcia a výroba piestových motorov sú menej zložité a vyžadujú si menšiu údržbu a náklady na piestové motory sú tiež nízke.
Viac o motore s plynovou turbínou
Motor s plynovou turbínou alebo jednoducho plynová turbína je motor s vnútorným spaľovaním, ktorý ako pracovnú tekutinu používa plyny, ako je vzduch. Termodynamický aspekt prevádzky plynovej turbíny je ideálne modelovaný Braytonovým cyklom. Motory s plynovou turbínou pracujú na základe rotačných komponentov, a preto majú pracovnú kvapalinu nepretržite prúdiacu motorom v radiálnom alebo axiálnom smere. Sú základnou hlavnou súčasťou prúdového motora.
Hlavnými komponentmi motora s plynovou turbínou sú kompresor, spaľovacia komora a turbína a niekedy aj tryska. Fungujú tak, že privádzajú pracovnú kvapalinu do rôznych termodynamických stavov a odoberajú prácu hriadeľa alebo ťah vo výfuku. Ak sa používa ťah generovaný výfukovými plynmi, je známy ako turboprúdový motor; ak turbína odoberá určitú časť práce a poháňa ventilátor, je známa ako motor s turbodúchadlom. Typ motora, ktorý odoberá takmer všetku prácu ako hriadeľ turbíny, je známy ako turbohriadeľový motor; ak je vrtuľa poháňaná hriadeľom, je známa ako turbovrtuľový motor.
Existuje veľa variantov plynových turbín navrhnutých pre špecifické úlohy. Sú uprednostňované pred inými motormi (hlavne piestovými motormi) kvôli ich vysokému pomeru výkonu a hmotnosti, menším vibráciám, vysokým prevádzkovým rýchlostiam a spoľahlivosti.
Aký je rozdiel medzi plynovou turbínou a piestovým motorom (piestový motor)?
• Piestové motory majú vratný mechanizmus (do pohybu a z pohybu), zatiaľ čo motory s plynovou turbínou majú rotačný mechanizmus.
• Obidva používajú vzduch ako pracovnú tekutinu, ale prúdenie v plynových turbínach je nepretržité, zatiaľ čo piestové motory majú prerušovaný prúd.
• Pomer výkonu k hmotnosti motorov s plynovou turbínou je oveľa vyšší ako u piestových motorov.
• Plynové turbíny majú sofistikovaný dizajn a výrobu, zatiaľ čo piestové motory majú jednoduchšiu konštrukciu a jednoduchšie sa vyrábajú.
• Údržba piestových motorov je jednoduchšia a musí sa vykonávať často, zatiaľ čo údržba motorov s plynovou turbínou je zložitá, no kontrola a údržba prebieha v dlhších intervaloch.
• Motory s plynovou turbínou alebo ich varianty sú drahé, zatiaľ čo piestové motory sú relatívne lacné.
• Motory s plynovou turbínou poháňajú veľké a výkonné lietadlá, ako sú vojenské prúdové stíhačky alebo komerčné dopravné lietadlá, ale piestové motory sa používajú v menších lietadlách s krátkym doletom.
