При всій своїй потужності і уявній неймовірну складність - ракетні і турбореактивні двигуни насправді мають досить простий принцип роботи.
Найпростішим є ракетний двигун. Почнемо з нього.
Для того, щоб працювати в умовах космосу, ракетні двигуни повинні мати власний запас кисню для забезпечення спалювання палива. Паливо-повітряна суміш впорскується в камеру згоряння, де відбувається її постійне спалювання. Утворений під час згоряння газ під дуже великим тиском вивільняється назовні через сопло, створюючи реактивну силу і змушуючи ракетний двигун, а разом з ним і ракету рухатися в протилежному напрямку.
Наглдний приклад реактивної сили в повсякденному житті це звичайний повітряна кулька. Якщо його надути і відпустити, чи не зав'язуючи, то кулька буде рухатися за рахунок реактивної сили, створюваної вилітають з нього повітрям.
Турбореактивний двигун (ТРД)
Турбореактивний двигун (ТРД) працює за тим же принципом, що і ракетний, за винятком того, що в ньому спалюється атмосферний кисень.
подібності:
Паливо постійно спалюється всередині камери згоряння турбіни. Звільнитися через сопло газ створює реактивну силу.
відмінності:
На виході з сопла встановлені неськолко ступенів турбіни, закріплені на загальному валу. проходячи через лопатки турбін газ приводить їх в обертання. Між колесами турбін встановлені нерухомі напрямні лопатки, які надаю певний напрям потоку газу на шляху до наступному ступені (колесу) турбіни, що створює більш ефективний обертання.
Разом з турбіною на єдиному валу в передній частині двигуна встановлений компресор, який служить для стиснення і подачі повітря в камеру згоряння.
Турбогвинтовий двигун (ТВД).
Принцип роботи такий самий як і у ТРД, за винятком того, що на валу перед компресором встановлений редуктор, що приводить в обертання повітряний гвинт з більш низькими оборотами, ніж турбіна.
Отримання потужності, необхідної для обертання ротора компресора і повітряного гвинта, забезпечується турбіною зі збільшеним числом ступенів, тому розширення газу в турбіні відбувається майже повністю і реактивна тяга, що отримується за рахунок реакції газового струменя, що випливає з двигуна, становить лише 10-15% сумарної тяги , в той час як повітряний гвинт створює основне тягове зусилля (85-90%).
ТВД поєднують в собі переваги ТРД на великих швидкостях польоту (здатність створювати велику тягу при відносно невеликій масі і габаритах двигуна) і ПД на малих швидкостях (низькі витрати палива) і, володіючи високою паливною ефективністю, широко застосовуються в силових установках мають велику вантажопідйомність і дальність польоту літаків (літаючих на швидкостях 600-800 км / ч) і вертольотів.
Турбовентиляторний двигун (ТВлД)
Цей двигун є певним копромісс між турбореактивним і турбогвинтовим двигуном. У турбовентиляторного двигуна (ТВлД) на валу перед компресором встановлений вентилятор, який має більшу кількість лопаток, ніж повітряний гвинт і забезпечує високий витрата повітря через двигун на всіх швидкостях польоту, включаючи низькі швидкості при зльоті.