Turbofan (známý v angličtině turbofans ) jsou proudové motory odvozené od turbojet . Liší se hlavně tím, že tah není získáván pouze vystřikováním horkých plynů, ale také proudem studeného vzduchu - druhý tok může dokonce poskytnout více síly (měřeno v kilonewtonech ) než horký proud.
Vzduch vstupující do přední části motoru je rozdělen na dvě části, které před připojením na výstupu sledují dvě odlišné cesty. Takzvaný primární tok, jako v případě jednoproudého proudového motoru, proniká do srdce motoru, kde se před vyhozením zahřívá, když je sekundární tok odkloněn na obvod ve vnějším prstenci, soustředném k srdci .
Dvouproudové proudové motory mají oproti jednoproudovým proudovým motorům různé výhody: spotřebovávají méně paliva, což je činí ekonomičtějšími v komerčním provozu a méně znečišťují životní prostředí a také generují menší znečištění hlukem .
Rychlost ředění je poměr hmotnosti sekundárního toku k primárnímu toku.
Komerční letectví hledá motory s vysokou rychlostí ředění, aby dosáhlo lepší účinnosti, maximalizovalo úspory paliva a minimalizovalo ekologické nevýhody (znečištění plyny, hluk). Naopak, výrobci vojenských letadel, kteří usilují především o vysoké rychlosti a vysoký tah, upřednostňují nízkou míru ředění.
Nejvýkonnější motor s turbodmychadlem v provozu v 2020je General Electric GE90-115B - v provozu zejména pokud jde o druhou generaci B777s - schopné vyvinout 512 kN z aerodynamického tahu .
Jeho ředicí poměr je mezi 0,2 a 2. První typ obtokového proudového motoru, který byl vyvinut, armády jej rychle využívaly. Rovněž si rychle získalo přízeň civilního letectví, než přijalo reaktory s vysokým ředěním, ve kterých chladný tok poskytoval většinu hnací síly.
Dvouproudé proudové motory s nízkým ředěním, které jsou náročnější na palivo, ale umožňují dosáhnout rychlostí 1 až 2 Mach, se používají hlavně ve vojenském letectví. Některá komerční letadla jej však i nadále dlouhodobě používají: například MD-83 poháněný Pratt & Whitney JT8D nebo Fokker 100 poháněný Rolls-Royce Tay .
Takzvané reaktory s „vysokým ředicím poměrem“ jsou ty, které mají poměr větší než 5 ku 1. Tyto motory představují vývoj prvních proudových motorů a používají se zejména v civilních letadlech. Většina tahu , kolem 80%, pochází z první turbíny, jejíž provoz je velmi podobný jako u vrtule . Tyto lopatky této turbíny - The ventilátor - umístěné v přední části motoru se pohybuje od osy spojen s poslední stupně turbíny. Zbývajících 20% tahu pochází z výfukových plynů trysky . Novější konstrukce motorů mají ředicí poměr kolem 10 ku 1; to je případ motorů GEnx, které pohánějí Boeing Dreamliner nebo Trent 7000, které jsou vybaveny Airbusem A330neo .
Kombinace vysokých ředění a vysokého stlačení odhalila konstrukční omezení, protože kompresory a vysokotlaká turbína se musí otáčet rychlostmi, které dmychadlo nemůže dosáhnout kvůli velikosti jeho lopatek. Z tohoto důvodu moderní motory obsahují převody, které umožňují oběma rotujícím sestavám otáčet se různými rychlostmi.
Takzvaný neutrální ventilátorový reaktor má hybridní konstrukci, která zdědila proudový i turbovrtulový pohon . Jedná se v podstatě o dvouproudový proudový motor, jehož ventilátor není obklopen aerodynamickou kapotáží . Tato architektura by měla umožnit další zvýšení rychlosti ředění tím, že umožní další zvětšení lopatek ventilátoru, aniž by bylo nutné nadměrně rozšiřovat gondoly, a proto dále zlepšovat energetickou účinnost těchto motorů tím, že se umožní neustálý tah nižší spotřeba leteckého paliva .
Myšlenka na takový motor se zrodila díky druhému olejovému rázu (1979) a první studie probíhají v 80. letech - GE36 , vyvinutý společně ve Spojených státech společnostmi General Electric a National Space Administration, je k dispozici veřejnosti v1986. Tato technologie si však nezískala plnou podporu od výrobců motorů, a to kvůli silnému hluku vydávanému motorem v provozu a také výrazným vibracím, které by mohly vést k předčasné únavě materiálů a nebezpečí používání motoru . vrtule objevil.
Na začátku XXI th století, s perspektivou vyčerpání ropných zdrojů , tento motor zažívá obrodu zájmu: General Electric Tým A Cessna Citation pro účely testování a Safran představila prototyp otevřeného rotoru v2016.
Když letadlo letí ve vlhké atmosféře a při teplotě blízké bodu mrazu vody, tato vlhkost se ukládá na povrchy letadla jako gel. To narušuje proudění vzduchu v důsledku generování vírů , vyvažuje letadlo, produkuje vibrace a usnadňuje zablokování.
Tyto turbofans jsou vybaveny systémem, který eliminuje nahromaděné gelu (litina) a zabraňuje jeho tvorbě (mráz). Obě funkce jsou dosaženy nasáváním horkého vzduchu z kompresoru na úkor ostatních částí motoru nebo zbytku letadla (pro obnovení vnitřního vzduchu a natlakování kabiny). Komponenty za lopatkami se při normálním provozu motoru přirozeně zahřívají, takže se gel hromadí pouze při nízkých otáčkách a není nutné tát. To je důvod, proč studený vzduch opouští přívod vzduchu a ostatní body, které pravděpodobně utrpí zamrznutí, se zastaví u dmychadla.
Incident TACA 110Let 110 TACA je mezinárodní komerční pravidelný let provozuje společnost TACA Airlines a spojovací Belize do New Orleans . The24. května 1988, počasí nebylo dobré se silnými srážkami, krupobitím a turbulencemi . Na 16 500 stop (5 029,2 m ) a navzdory správně aktivní konfiguraci obou motorů se vypnuly a nechaly letadlo viset a bez jakékoli elektrické energie. Piloti nazývají v pomocné energetické jednotky při předání letadla 10.500 stop (3,200.4 m ), obnovení elektrické energie, jakož i piloti dokázali vytvořit ohromující nouzové přistání bez motoru v centru vzduchu. ‚Michoud sestava z NASA v New Orleans . K žádným zraněním nedošlo a letadlo skončilo bez větších škod, kromě poškození motorů způsobených požitím krupobití a přehřátím pravého motoru.
Incident TACA 110 umožnil přepracovat motory a vyvinout systémy FADEC ( digitální řízení motoru s plnou autoritou ), takže podobné meteorologické podmínky již nepovedou k neúmyslnému náhlému zastavení provozu.
Když je motor zastaven na zemi, potřebuje externí zdroj energie, aby se kompresor rozběhl a palivo mu dodalo potřebnou energii. Pokud by palivo spalovalo v netočivém motoru, hromadilo by se, aniž by produkovalo něco účinného.
Aby se tomu zabránilo, je v krytu příslušenství umístěn pneumatický startér. Je napájen vzduchem jiným motorem, kterým je pomocný energetický agregát , nebo přímo náhradou elektrického napájení k zemi. Existují také elektrické spouštěče, ale méně časté kvůli jejich těžké váze.
Průtok paliva je pečlivě řízen, aby se zohlednila nízká účinnost kompresoru při nízkých otáčkách a proplachování se provádí pravidelně, dokud není dosaženo samonosné rychlosti. Během tohoto procesu se může motor zdát nehybný. Po dosažení této rychlosti se startér vypne, aby se zabránilo poškození v důsledku dlouhodobého používání.
Integrace turbodmychadel do moderních letounů je velkým pokrokem pro jejich ekologickou rovnováhu, protože používají jako palivo Jet A1 , mnohem ekologičtější než JP-1 používaný proudovými motory. Objem turbodmychadlových motorů je mnohem lepší při nižší spotřebě paliva . Kompresor stlačuje 100% vzduchu, ale je rozdělen na dvě části: první z nich jde přímo do sektoru karburátoru a turbíny a 30% tam bude stlačeno v kombinaci s palivem, aby se vytvořil potřebný karburátor, čímž se eliminuje 100% výfuk horkého vzduchu pohánějící letadlo. Takže ze všech vytlačených horkých vzduchů bylo smícháno s palivem pouze 30%.