Spaľovacia turbína sa využíva hlavne v lietadlách a stíhačkách pod názvom prúdový motor.
Prvý prúdový motor bol skonštruovaný v roku 1937 Frankom Whittleom a o dva roky neskôr (1939) ho Nemec Hans von Ohain použil v prvom lietadle s prúdovým motorom.
Princíp
Spaľovacia turbína patrí medzi reakčné motory. Je to tepelný stroj, ktorý tak ako raketový motor využíva reakčný účinok spalín. Pritom spaliny roztáčajú turbínu, ktorá je na spoločnom hriadeli s kompresorom, ktorý stláča a presúva vzduch do spaľovacej komory. Energia, resp. práca, uvoľnená spálením paliva sa premení na tepelnú a kinetickú energiu, ale časť sa premení aj na mechanickú prácu, ktorá roztáča turbínu. Pri stláčaní vzduchu sa zmenšuje objem a zvyšuje tlak – izotermický dej. Pri určitom tlaku sa vzduch vpustí do spaľovacej komory, kde sa zmes zapáli. Tým sa uvoľní obrovské množstvo tepla a nastane adiabatický dej. Väčšina prúdových motorov má vnútorné spaľovanie, čo znamená, že výbuch paliva je v pracovnom priestore motora a nie mimo.
Kompresor funguje pomerne jednoducho. Keď sa jeho lopatky točia nasávajú vzduch a posúvajú ho ďalej väčšou rýchlosťou. To spôsobí vyšší objem vzduchu v malom priestore (tlak). Funkcia kompresora spočíva v tom, že stláča vzduch a tým ho zohrieva. Tento stlačený a zahriaty vzduch sa následne posúva ďalej do spaľovacej komory, kde vysoký tlak a teplota pozitívne vplývajú na celkový výkon motora. V prúdových motoroch sa používa rýchlostný kompresor, ktorý zvyšuje tlak zrýchlením prúdiaceho vzduchu, napr. Turbokompresor.
Jednoprúdový motor je základný typ prúdového motora. Pracuje ako tepelný stroj. Používa sa hlavne v lietadlách, ktoré sú určené k vysokým rýchlostiam aj nadzvukovým. Z toho vyplýva, že jeho hlavné využitie je vo vojenskom priemysle, t.j. na vojenské stíhačky. V spojení s prídavným spaľovaním, v angličtine „afterburner“, ktorý výrazne zvyšuje zrýchlenie stíhačky, ťah (o 30%) a jej celkovú rýchlosť. Funguje na princípe, že do vyfúknutého spáleného paliva sa znovu vstrekne palivo a zmes spalín a paliva pokračuje ďalej do tunelu (afterburner duct), kde je stály zapaľovač (flame holder), ktorý zapaľuje zmes. Následný výbuch spôsobí vyššiu výfukovú rýchlosť. Jednoprúdový motor má aj nevýhody, ako sú hluk a vysoká teplota spalín. Ak sa k nemu pridá afterburner, tieto nevýhody sú ešte väčšie. Motor s prídavným spaľovaním vydáva obrovský hluk a spotrebuje obrovské množstvo paliva. Takisto účinnosť afterburnera nie je vysoká, keďže zmes spalín a pridaného paliva neobsahuje dostatok kyslíka, čo znamená, že časť paliva zostane nespálená. Jeho ťah v porovnaní so spotrebovaným palivom je veľmi malý, a preto sa používa iba v istých situáciách (mánevrovaní,...).
|