Turboşaft

Turboşaft, jet itme yerine şaft gücü üretmek üzere tasarlanmış bir tür gaz türbini motorudur.

Bir turboşaft motorunun şematik diyagramı.

Konseptte turboşaftlı motorlar turbojetlere çok benzemekte ve egzozdan ısı enerjisi elde etmek ve çıkıştaki şaft gücüne dönüştürmek için ek türbin genleşmesi yapmaktadırlar. Turbo proplarla benzerlik gösterirler, ancak ufak farkları bulunmaktadır ve tek bir motor genellikle her iki biçimde de pazarlanmaktadır.

Turboşaft motorlar, helikopterler, yardımcı güç üniteleri, tekneler ve gemiler, tanklar, hovercraftlar ve sabit ekipmanlar gibi sürekli yüksek güç çıkışı, yüksek güvenilirlik, küçük boyut ve hafiflik gerektiren uygulamalarda yaygın olarak kullanılmaktadır.

Bir turboşaft motoru iki ana parçadan oluşabilir: gaz jeneratörü ve güç bölümü. Gaz jeneratörü, kompresör, ateşleyicii ve yakıt nozullu yanma odaları ve türbinin bir veya daha fazla kademesinden oluşmaktadır. Güç bölümü ise ek türbin aşamalarından, bir dişli redüksiyon sisteminden ve şaft çıkışından oluşmaktadır. Gaz jeneratörü, güç bölümünü çalıştırmak için sıcak genleşen gazları oluşturur. Tasarıma bağlı olarak, motor aksesuarları ya gaz jeneratörü ya da güç bölümü tarafından çalıştırılabilir.

Çoğu tasarımda, gaz üreteci ve güç bölümü mekanik olarak ayrıdır, böylece her biri koşullara uygun olarak farklı hızlarda dönmektedirler. Buna 'serbest güç türbini' denir. Serbest bir güç türbini, tasarımın karmaşık çok oranlı şanzımanların ve debriyajların ağırlığından ve maliyetinden vazgeçmesine izin verdiği için araçlar için son derece kullanışlı bir tasarım özelliğidir.

Tarihçe

Zırhlı bir savaş aracı olarak düşünülen ilk gaz türbini motoru, BMW 003 turbojet tabanlı GT 101, 1944 ortalarında Panther tankında test edildi. Döner kanatlı hava araçları için ilk turboşaft motoru, Joseph Szydlowski liderliğindeki Fransız motor firması Turbomeca tarafından yapıldı. 1948'de, Fransız tasarımı ilk türbin motoru olan 100-shp 782'yi yapıldı. Başlangıçta yardımcı bir güç ünitesi olarak tasarlanmıştı. Ancak kısa süre sonra itici motor şeklinde adapte edildi. Ardından 1950'lerde turboşaftla çalışan helikopterler için bir güç santrali olarak yer buldu. 1950'de bu çalışma, Aérospatiale Alouette II ve diğer helikopterlerde yaygın olarak kullanılan, 280 shp'den daha büyük Artouste'yi geliştirmek için kullanıldı. Bu, 11 Aralık 1951'de Kaman K-225 helikopterine bir Boeing T50 turboşaft motorunun kurulumu gerçekleştirilerek dünyanın ilk uçabilen turboşaftla çalışan helikopteri yapıldı. 1976 yılında Sovyet Ordusu ile hizmete giren T-80 tankı, ana motor olarak bir gaz türbini kullanan ilk tanktı. 1980'den beri ABD Ordusu M1 Abrams tankını işletiyordu. 1970'lerin sonunda tasarlanan ve inşa edilen bu tank, pistonlu dizel kullanan çoğu tanka kıyasla bir gaz türbini motorunu kullanıldı. Motor önemli ölçüde daha az parçaya sahipti, mekanik olarak çok güvenilirdi, daha az dış gürültü üretiyordu ve hemen hemen her yakıtla çalışıyordu: benzin, dizel yakıt, havacılık yakıtları. Benzer şekilde, İsveç Stridsvagn 103 bir gaz türbini kullanan ilk tanktı, bu durumda birincil pistonlu motorun performansını artırmak için ikincil, yüksek beygir gücüne sahip bir "sprint" motor olarak kullanıldı.