Почему турбовинтовой двигатель отстает?

По сравнению с [современным] турбовентиляторным/турбореактивным двигателем, почему отклик дроссельной заслонки у турбовинтового двигателя медленный?

Гребной винт постоянной скорости, установленный на поршневой двигатель, реагирует гораздо быстрее.

Является ли основная причина механической (например, размер камеры сгорания) или электронной (например, защита ITT)?

Я предполагаю, что во многом это связано с добавлением винта, редуктора (если он есть) и соединительного оборудования, поскольку большая масса раскручивается, что вызывает заметное отставание в управлении.
Интересно, нет ли прямого влияния снижения скорости вращения и увеличения крутящего момента (по сравнению с ТРДД) на усилие, необходимое турбине для раскрутки.
Я что-то пропустил? винт с постоянной скоростью и переменным шагом, приводимый в движение газотурбинным двигателем, очень отзывчив. Больше газа вызывает немедленное изменение шага, потому что это очень маленькое движение, и поэтому оно происходит сейчас. Двигатель и опора всегда работают на 100% оборотах в минуту; нет раскручивания двигателя или винта. Так что все, что происходит, это изменение шага и удара лопастей, мгновенная тяга. Турбина, вал и винт вращаются вместе с помощью шестерен и шлицов. Сцепления нет, да, и это не автоматическая коробка передач, как в машине.
@radarbob, ну, у большинства турбовинтовых двигателей есть свободная силовая турбина, что означает, что ядро ​​​​(турбина высокого давления, приводящая в движение компрессор) не зависит от силовой (низкого давления) турбины, приводящей в движение воздушный винт.
Простите, а с чего вы взяли, что у ТРД быстрее приемистость, чем у ТРД? Турбовентиляторные двигатели обычно имеют более медленную реакцию на тягу, чем турбовинтовые.
Обратите внимание на правки вопроса. Они изменили актуальность некоторых комментариев.

Ответы (2)

Турбовинтовые двигатели обычно имеют ядро, включающее компрессор и турбину, которые вращаются как единое целое (хотя двигатель может иметь более одной такой «золотницы»). Газ, вырабатываемый ядром, приводит в движение «силовую» турбину, которая через редуктор приводит в движение пропеллер, который, кстати, имеет нетривиальную вращающуюся массу. Активная и силовая секции вращаются независимо друг от друга. Таким образом, при заданном увеличении мощности ядро ​​​​сначала раскручивается, выбрасывая больше газа на силовую турбину, которая затем ускоряется. Таким образом, задержка связана с вращающейся массой гребного винта и тем фактом, что он вращается независимо от сердечника двигателя.

Для чего это стоит: турбовинтовые двигатели - это просто конкретное применение турбовального двигателя, где энергия газа, производимого сердечником, захватывается силовой турбиной для привода вала, который можно использовать для питания чего угодно - винта, винта вертолета. , электрогенератор и т.д.

Я должен добавить, что есть исключения из вышеперечисленного, такие как Garrett TPE331 , у которых есть только один вал.

Вы про свободную турбину?
@ ymb1 Как я уже говорил, турбовинтовой двигатель обычно содержит более одной турбины, каждая на своем валу. Одна турбина является частью активной зоны и отвечает за привод компрессора, а другая турбина на собственном валу (механически не связанная с основной турбиной) приводит в движение воздушный винт.
Серия TPE-331 редукторная. То есть вы можете проследить точку физического соприкосновения между каждым компонентом от кончика спиннера до уплотнения заднего подшипника (практически говоря). Они раскручиваются намного быстрее, чем их аналоги со свободной турбиной PT6, настолько, что пилоты считают их «мощностью по требованию». С турбовинтовыми двигателями серии TPE очень мало задержек (почти нет). Реакция регулятора пропеллера практически мгновенна или должна быть мгновенной, если нет проблем с различными межсоединениями регулятора.
Турбовинтовые двигатели используются с винтами постоянной скорости. Так что силовую турбину раскручивать не нужно, только ядро. И хотя в большинстве двигателей сердечник и силовая турбина не связаны механически, условия давления по-прежнему означают, что сердечник вращается быстрее при той же настройке мощности, если вы поддерживаете вращение силовой турбины быстрее за счет малого шага винта.
@JanHudec Используют ли турбовинтовые двигатели FADEC? Разве у них нет такой же проблемы с помпажем, если дроссель увеличивается слишком быстро?
@TomMcW, новые используют FADEC (ну, и новые поршневые двигатели тоже). Да, они тоже могут прыгать при слишком быстром увеличении мощности ("дроссель" - это особенность поршневых двигателей с искровым зажиганием , и турбинщики обычно не используют это слово), но это менее опасно, чем в ТРД и ТРДД, потому что они раскручиваются быстрее.
@JanHudec Я не думаю, что «дроссельная заслонка» - это что-то особенное для поршневых двигателей. Я просто странно сформулировал свой вопрос. Турбины по-прежнему имеют «рычаги газа» и «автодроссель». Как ни странно, раньше я водил Chevy 1974 года, который также резко подскакивал, если я слишком резко нажимал на педаль газа :)
@TomMcW, нет, у турбин есть «силовые рычаги» (реквизиты) или «рычаги тяги» (форсунки), и у них есть «автоматическая тяга». Все документы, которые я видел, всегда называли их так, а не «дроссель».
@TomMcW, поршневой двигатель с искровым зажиганием также может дать толчок, если вы откроете дроссельную заслонку слишком быстро, но механизм отличается, потому что с помощью дроссельной заслонки вы контролируете количество воздуха , поступающего в двигатель, а с помощью рычагов мощности / тяги вы контролируете количество топлива .
@JanHudec Я понимаю, что ты говоришь. Технически вы, вероятно, правы, потому что «дроссель» изначально означал «тяга». Таким образом, они представляют собой «упорные рычаги». Но люди все время ссылаются на автомат тяги в турбовентиляторных самолетах. Просто погуглите "автотяга". Это повсеместно. Вероятно, еще больше сбивает с толку тот факт, что он всегда обозначается аббревиатурой A/T на фактическом элементе управления и, вероятно, во многих документах.
@TomMcW, люди все время ссылаются на автомат тяги, (турбинные) пилоты , не так много.
@JanHudec В результатах Google есть многочисленные источники из авторитетных пилотных публикаций, написанных пилотами, в которых говорится что-то вроде «777 Autothrottle Design Highlighted In Asiana Crash». ...это из недели авиации. Я дам вам, что это, вероятно, используется неправильно, но это напоминает мне моих друзей-любителей оружия, которые будут прыгать на меня, если я случайно назову магазин «обоймой» или патрон «пулей». ... Энтони X, извините за то, что ваш ответ был дохлым конем :)

Это особенность газотурбинных двигателей из-за необходимости «раскручивания» газового сердечника, т.е. увеличения скорости до увеличения уровня мощности. Раньше это было серьезной проблемой в газотурбинных самолетах; новые двигатели намного лучше и имеют гораздо более быстрое время отклика на входную мощность от летного экипажа.

Почему турбовинтовой двигатель отстает?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v