Silnika turbośmigłowego jest układ napędowy , w którym energia jest dostarczana przez turbinę gazową i których wzdłużne główny uzyskuje się poprzez obrót śrubowej wielu łopatek .
Francuski termin „turbośmigłowy” składa się z turbośmigłowca (oznaczającego turbinę gazową ) i słowa napędowego, które dobrze opisuje to słowo napędowe.
Alan Arnold Griffith opublikował artykuł na temat projektu turbiny w 1926 roku. Kolejna praca Royal Aircraft Establishment dotyczyła projektów turbin osiowych, które mogłyby być wykorzystane do napędzania wału, a następnie śruby napędowej . Od 1929 roku Frank Whittle rozpoczął pracę nad modelami turbin odśrodkowych zdolnych do dostarczania czystego ciągu odrzutowego.
Pierwszy na świecie silnik turbośmigłowy został zaprojektowany przez węgierskiego inżyniera mechanika György Jendrassika . Jendrassik opublikował pomysł dotyczący silników turbośmigłowych w 1928 roku, a12 marca 1929opatentował swój wynalazek. W 1938 roku zbudował małą eksperymentalną turbinę gazową (100 KM; 74,6 kW). Większy Jendrassik Cs-1 , o spodziewanej mocy 1000 KM, został wyprodukowany i przetestowany w firmie Ganz w Budapeszcie w latach 1937-1941. Został zaprojektowany z przepływem osiowym z 15 sprężarkami i 7 stopniami turbin, jedną pierścieniową komorą spalania. i inne nowoczesne funkcje. Pierwotnie wprowadzony na rynek w 1940 roku, problemy ze spalaniem ograniczyły jego moc do 400 KM. W 1941 r. Silnik został porzucony z powodu wojny, a zakład został przejęty do produkcji silników konwencjonalnych. Pierwszy na świecie masowo produkowany silnik turbośmigłowy został zaprojektowany przez niemieckiego inżyniera Maxa Adolfa Muellera w 1942 roku.
Wiele samolotów wykorzystuje ten rodzaj napędu, który jest bardziej oszczędny niż silniki turboodrzutowe do średnich prędkości przelotowych.
Występuje m.in. na dużych samolotach, takich jak bombowiec Tupolew Tu-95 , samolot średniego zasięgu ATR 72 czy wojskowy samolot transportowy A400M, który może osiągnąć prędkość 882 km / h (0,72 Macha). Inne lżejsze samoloty, takie jak samolot transportowy Cessna 208 Caravan czy wojskowy samolot szkoleniowy Pilatus PC-21, mają turbośmigłowe, dzięki czemu mogą z łatwością osiągać prędkości rzędu 300 km / h dla Cessny i 685 km / h dla Pilatusa.
Kilka firm lotniczych produkuje samoloty turbośmigłowe, w tym Antonov , ATR , Canadair , CASA , Beechcraft , Embraer , Pilatus Aircraft , Daher i Viking Air .
Silnik turbośmigłowy nadaje się szczególnie do samolotów o prędkości przelotowej od 300 do 800 km / h . Poza tym, spadek aerodynamicznej sprawności na śmigła , połączony z transsoniczny lub naddźwiękowego przepływu przy końcu ostrza, prowadzi się preferować turboodrzutowych .
Silnik turbośmigłowy to maszyna turbośmigłowa , której działanie jest zbliżone do silnika turboodrzutowego , chociaż ich konstrukcja ma diametralnie odmienny cel :
Z założenia turbośmigłowy uzyskuje maksymalną możliwą energię do obracania wału śruby napędowej, przy czym spaliny mają stosunkowo niską temperaturę i bardzo małą prędkość wyrzutu. Ten obrót wału silnika jest zawracany do śruby napędowej przez mechaniczną przekładnię redukcyjną . Resztkowy ciąg spalin jest niski (mniej niż 10%), większość ciągu jest wytwarzana przez śmigło ze znacznie lepszą wydajnością niż silnik konwencjonalny, ale z wadą polegającą na tym, że nie jest w stanie osiągnąć prędkości naddźwiękowych ze względu na ryzyko przekroczenia prędkości dźwięku na końcu łopatki śmigła.
Silnik turbośmigłowy zapewnia moc do obracania śruby napędowej , podczas gdy turboodrzutowy zapewnia ciąg .
Śmigło się obraca, znamy jego prędkość (np. W obrotach na minutę) i moment obrotowy, który pozwala wyliczyć dostarczaną moc według wzoru:
Z:
Jeśli chcemy uzyskać moc w koniach mechanicznych (KM), posłużymy się prędkością obrotową w obr / min i momentem obrotowym w metr-kilogram (m · kg) oraz stałą:
Główne firmy produkujące silniki turbośmigłowe: