توربوپراپ
Turbopropموتور و پیشرانش
توربوپراپ موتوری توربینی است که بهجای رانش مستقیم گاز خروجی، یک ملخ را از طریق گیربکس کاهنده میچرخاند. در سرعتها و ارتفاعهای پایینتر از توربوفن بهصرفهتر است، به همین دلیل روی پروازهای کوتاه و بینشهری و باندهای کوتاه یا نامناسب هنوز رایج مانده.
کجای بازهٔ سرعت بهصرفه است
ملخ در سرعتهای زیر حدود ۵۰۰ تا ۶۰۰ کیلومتر بر ساعت و ارتفاعهای زیر حدود هفت تا هشت کیلومتر، هوا را کاراتر از فن یک توربوفن به عقب میراند؛ در سرعتهای بالاتر از این، نوک تیغههای ملخ به سرعت صوت نزدیک میشود و بازدهش بهشدت افت میکند. توربوفن دقیقاً در همان بازهٔ بالاتر برنده میشود، و همین است که مرز کاربرد دو نوع موتور را مشخص میکند.
برای مسیرهای کوتاهتر از حدود ۸۰۰ کیلومتر، جایی که هواپیما وقت زیادی را در اوج سرعت نمیگذراند، مزیت سرعت بالای توربوفن اهمیت کمتری دارد و مصرف سوخت پایینتر توربوپراپ در همان مسیر ارزانتر تمام میشود.
نمونهها و کاربرد
ATR 72 و بمباردیه دش ۸ رایجترین توربوپراپهای مسافربری منطقهای امروزند؛ هرکول C-130 نمونهٔ نظامی و باری شناختهشده است. در ایران و بسیاری کشورهای منطقه، توربوپراپ روی خطهای کوتاه داخلی و فرودگاههای با باند کوتاهتر یا بدون زیرساخت کامل جت هنوز پرکاربرد است.
توربوپراپ برای برخاست و فرود از باندهای کوتاه و حتی نهچندان هموار مناسبتر از جت است، چون شتابگیری ملخ در سرعت پایین بهتر از فن جت عمل میکند؛ همین ویژگی آن را برای خطهای منطقهای و فرودگاههای کوچک انتخاب اول نگه داشته.
گیربکس، همان فرق اصلی با توربوجت
درون یک توربوپراپ، مسیر گاز از کمپرسور و محفظهٔ احتراق و توربین همان است که در هر موتور توربینی دیگری هست؛ فرق اصلی جایی است که انرژی توربین به کار میرود. بهجای راندهشدن مستقیم گاز به بیرون، بخش عمدهٔ انرژی توربین از طریق یک گیربکس کاهنده به یک شفت منتقل میشود که ملخ را میچرخاند؛ ملخ با سرعتی بسیار کندتر از توربین میچرخد تا نوک تیغههایش به سرعت صوت نرسد.
این ملخ تقریباً همیشه از نوع گام متغیر است تا زاویهٔ تیغهها متناسب با سرعت پرواز تنظیم شود، موضوعی که مقالهٔ جداگانهای دارد.