Kas ir gāzes turbīnas dzinējs?

Gāzes turbīnas dzinējs izmanto saspiestu gāzi, lai grieztu turbīnu un kompresoru. Dzinēja iekšpusē degviela tiek aizdedzināta, lai paaugstinātu gāzes temperatūru un spiedienu. Tas liek gāzei iedarboties uz turbīnu ar lielāku ātrumu. Gāzes turbīnu dzinēji tiek izmantoti daudzu lidmašīnu un laivu darbināšanai, un nesen tos izmantoja dažos kaujas tankos.

Turbīna izmanto plūstoša šķidruma enerģiju, lai pagrieztu riteni. Turbīnas jēdziens pastāv jau daudzus gadus; vējdzirnavas un ūdensrati ir vienkārši piemēri. Kustīgais gaiss plūst pāri vējdzirnavu slīpajām lāpstiņām, izraisot riteņa griešanos. Turbīnas var izmantot arī ar tvaiku, kā tas ir daudzās elektrostacijās. Tomēr gāzturbīnas dzinēja turbīna rotācijai izmanto augsta spiediena gaisu.

Norvēģu inženierim Aegidiusam Ellingam tika piešķirts gāzes turbīnas patents 1884. gadā. Viņa pirmais turbīnas modelis, kas ražoja vairāk jaudas, nekā patērēja, tika atklāts 1903. gadā. Ellinga konstrukcija pieslēdza turbīnai rotējošu gaisa kompresoru, kas mūsdienās tiek plaši izmantota. Viņš uzskatīja, ka, ja izdosies atrast karstumizturīgākus materiālus, gāzes turbīnas dzinēju varētu izmantot lidmašīnu darbināšanai.

Gāzes turbīnas dzinēja galvenās daļas ir kompresors, sadegšanas zona un turbīna. Gaiss ieplūst kompresorā ar normālu spiedienu un pēc tam tiek saspiests. Degšanas zonā tiek sadedzināta kāda veida degviela, lai paaugstinātu gaisa temperatūru un enerģijas saturu. Augstas temperatūras, augstspiediena gāze pēc tam ir spiesta iziet no dzinēja, pagriežot turbīnu ceļā. Cieta vārpsta savieno kompresoru un turbīnu — turbīnas rotācija tiek izmantota, lai grieztu kompresoru, kas padara dzinēju kopumā efektīvāku.

Vārpstu, kas savieno kompresoru ar turbīnu, var vai nevar izmantot, lai darbinātu papildu ierīces. Reaktīvā dzinējā vilces spēka iegūšanas metode ir izplūdes gāzu izvadīšana ar lielu ātrumu, kas izraisa gaisa kuģa stumšanu uz priekšu. Transportlīdzekļos, kas netiek darbināti ar vilces spēku, griežamo vārpstu var izmantot mehānisku darbu veikšanai. Amerikas Savienoto Valstu armijas tankā M1 Abrams šim nolūkam tiek izmantots gāzes turbīnas dzinējs. Šajā gadījumā gāzes plūsmu izmanto, lai pagrieztu vārpstu, kas darbina tvertnes protektorus.

Gāzes turbīnas dzinējam ir vairākas priekšrocības salīdzinājumā ar dzinēja veidu, kas atrodams lielākajā daļā automašīnu. Pirmkārt, tam ir labāka jaudas un svara attiecība. Gāzes turbīnu dzinēji ir arī mazāki nekā to automašīnu kolēģi ar noteiktu jaudas daudzumu. Šie iemesli izskaidro, kāpēc daudzi helikopteri un lidmašīnas izmanto šāda veida dzinējus.