En turbopropmotor er et fremdrivningssystem, hvor energi leveres af en gasturbine, og hvis drivkraft opnås ved rotation af en spiralformet flerblad .
Det franske udtryk "turbopropulseur" består af turbo (betegner gasturbinen ) og drivmiddelordet, der beskriver dette fremdriftsord godt.
Alan Arnold Griffith offentliggjorde en artikel om design af vindmøller i 1926. Efterfølgende arbejde fra Royal Aircraft Establishment undersøgte design til aksiale vindmøller, der kunne bruges til at drive en aksel og derefter en propel . Fra 1929 begyndte Frank Whittle at arbejde på modeller af centrifugalturbiner, der var i stand til at levere ren tryk pr. Stråle.
Verdens første turbopropmotor blev designet af den ungarske maskiningeniør György Jendrassik . Jendrassik offentliggjorde ideen om turbopropmotorer i 1928 og12. marts 1929, han patenterede sin opfindelse. I 1938 byggede han en lille eksperimentel gasturbine (100 HK; 74,6 kW). Den større Jendrassik Cs-1 med en forventet ydelse på 1000 hk blev fremstillet og testet hos Ganz Companies i Budapest mellem 1937 og 1941. Den blev designet på en aksial strømningsmetode med 15 kompressorer og 7 turbintrin, et ringformet forbrændingskammer og andre moderne funktioner. Oprindeligt lanceret i 1940, forbrændingsproblemer begrænsede sin produktion til 400 hk. I 1941 blev motoren opgivet på grund af krigen, og anlægget blev overtaget til produktion af konventionelle motorer. Verdens første masseproducerede turbopropmotor blev designet af en tysk ingeniør, Max Adolf Mueller, i 1942.
Mange fly bruger denne fremdrivningsmetode, som er mere brændstofeffektiv end en turbojet til medium rejsehastighed.
Det findes blandt andet på store fly såsom Tupolev Tu-95 bombefly , ATR 72 mellemstore fly eller A400M militære transportfly, som kan nå 882 km / t (Mach 0,72). Andre lettere fly såsom Cessna 208 Caravan transportfly eller Pilatus PC-21 militære træningsfly har en turboprop, så de let kan nå hastigheder i størrelsesordenen 300 km / t for Cessna og 685 km / t for Pilatus.
Flere luftfartsselskaber producerer turbopropfly, herunder Antonov , ATR , Canadair , CASA , Beechcraft , Embraer , Pilatus Aircraft , Daher og Viking Air .
Turboprop er særligt velegnet til fly med en kørehastighed på mellem 300 og 800 km / t . Ud over dette, at faldet i den aerodynamiske effektivitet af propellen , knyttet til transsoniske eller supersonisk strømning i slutningen af vingen, fører til turbojetmotor der foretrækkes .
Turbopropmotoren er en turbomaskine, hvis drift er tæt på en turbojet , selvom deres design forfølger et diametralt modsat mål :
Ved design, turboprop opnår den størst mulige energi til rotation af akslen af propellen, røggas med en relativt lav temperatur og en meget lav udstødningshastighed. Denne rotation af motorakslen returneres til propellen gennem et mekanisk reduktionsgear . Den resterende gasudstødningskraft er lav (mindre end 10%), hvoraf det meste af drivkraften produceres af propellen med en meget bedre effektivitet end en konventionel motor, men med den ulempe, at den ikke er i stand til at nærme sig supersoniske hastigheder på grund af risikoen at overskride lydhastigheden ved propelbladets spids.
En turboprop giver strøm til at dreje propellen , mens turbojet giver stød .
Propellen drejer, vi kender dens hastighed (f.eks. I omdrejninger pr. Minut) og dens drejningsmoment, der gør det muligt at udlede den leverede effekt i henhold til formlen:
Med:
Hvis vi ønsker at opnå effekten i hestekræfter (hk), bruger vi rotationshastigheden i o / min og drejningsmomentet i meter-kilogram (m · kg) samt en konstant:
Hovedvirksomheder, der fremstiller turbopropmotorer: