Mengapa turbin lebih efektif daripada baling-baling di pesawat terbang? [Tutup]

Aug 19 2020

Saya telah membaca pertanyaan ini:

Mengapa mesin turbin bekerja?

Kompresor menghasilkan volume udara tertentu dengan tekanan tinggi. Di ruang bakar, udara ini dipanaskan - ini mengarah ke volume udara yang jauh lebih besar. Melihat bagian turbin (meruncing ke bagian yang lebih kecil saat tahap kompresor mendekati tahap pembakaran) kita melihat bahwa hal ini selanjutnya mendorong aliran massa dengan kepadatan tinggi ke tahap pembakaran. Pada tahap pembuangan, pitch bilah kipas sedemikian rupa sehingga pekerjaan dilakukan oleh udara yang bergerak cepat tanpa menyebabkan penurunan tekanan yang besar. Dengan kata lain - "lebih mudah" bagi udara untuk keluar dari belakang. Tetapi karena ada lebih banyak udara yang keluar dari belakang (menambah banyak volume dengan membakar bahan bakar), kecepatan kerja yang "lebih ringan" saat keluar tidak menghentikan mesin untuk menghasilkan tenaga / daya dorong.

Ini adalah penjelasan yang sangat bagus mengapa turbin berfungsi.

Padahal, saya belum menemukan penjelasan di situs ini mengapa turbin lebih efektif daripada baling-baling di pesawat terbang. Seperti yang saya pahami, sebagian besar pesawat modern (yang terbang dengan kecepatan tinggi) memiliki turbin daripada baling-baling, dan saya bahkan belum menemukan sejauh mana turbin lebih baik dari baling-baling. Seperti yang saya pahami, turbin memberi lebih banyak throttle daripada baling-baling, tetapi saya belum menemukan penjelasan mengapa. Atau throttle yang diberikan per bahan bakar bekas lebih irit.

Saya telah menemukan ini:

https://en.wikipedia.org/wiki/Turboprop

Ini menggabungkan baling-baling dengan turbin. Tetapi masih belum ada penjelasan mengapa turbin akan lebih efektif daripada baling-baling (jika memang ada).

Pertanyaan:

Mengapa turbin lebih efektif daripada baling-baling di pesawat terbang?

Jawaban

3 nielsnielsen Aug 19 2020 at 00:22

Mesin turbin belum tentu lebih efisien atau berguna daripada baling-baling. Topiknya rumit; Saya akan menjelaskan secara singkat masalah besar di sini.

Jika Anda ingin menjadi trans- atau supersonik, Anda tidak dapat menggunakan baling-baling karena ujung baling-baling menjadi trans-sonik sebelum sisa pesawat melakukannya dan ketika mereka melakukannya, efisiensi pendorongnya turun secara dramatis. Mesin jet adalah satu-satunya cara untuk pergi dalam rezim operasi ini.

Jika Anda ingin melambat di pesawat kecil, baling-baling (digerakkan oleh mesin piston!) Jauh lebih efisien daripada jet karena ketika Anda menurunkan ukuran dan gaya dorong mesin jet, efisiensi pendorongnya turun dengan cepat dan pengoperasiannya sangat tidak ekonomis seperti menjadi tidak kompetitif dibandingkan dengan baling-baling yang digerakkan piston.

Jika Anda ingin menerbangkan pesawat yang sangat besar dengan tinggi dan cepat, propulsi baling-baling bertenaga piston tidak praktis karena ketika Anda menaikkan skala mesin piston, Anda meningkatkan semua masalah mendasar mesin pembakaran internal dan mereka menjadi tidak kompetitif dibandingkan dengan mesin jet.

Anda dapat mengawinkan keuntungan dari alat peraga dan turbin dengan membuang mesin piston dan menggunakan mesin turbin untuk menggerakkan baling-baling; ini adalah alat penggerak yang sangat efisien selama Anda tidak harus melebihi sekitar 450 MPH.

Terakhir, perhatikan bahwa Anda bisa mendapatkan efisiensi dan kinerja yang lebih baik dari turbin yang digerakkan baling-baling dengan menyelipkan prop ke dalam selubung annular yang pas tepat di depan mesin turbin. Untuk mengganti diameter penyangga yang lebih kecil yang dibutuhkan, Anda menambahkan lebih banyak bilah ke "kipas" dan sekarang Anda memiliki turbofan pintas tinggi yang saat ini mendominasi bisnis transportasi jet.