Injini ya Turbine ya Gesi dhidi ya Injini ya Kurudisha nyuma (Injini ya Piston)
Kama mashine nyingine zote, ndege inahitaji chanzo cha nishati ili kufanya kazi, hasa ili kuzalisha msukumo unaohitajika ili kusogeza mbele ndege. Tangu majaribio ya awali zaidi injini zinazotumia petroli zilitumika kwa ndege inayoendeshwa.
Ndege ya kwanza duniani nzito kuliko ya angani ilitengenezwa na Wright Flyer I, na iliendeshwa kwa injini moja ya pistoni yenye silinda 4 iliyopozwa na maji ambayo ilitoa nguvu 12 za farasi. Hadi WWII, kila ndege ilikuwa na injini za bastola / pistoni.
Katika hatua za mwisho za WWII, Wajerumani walitumia injini ya ndege kuwasha ndege, na nchi zingine zikafuata upesi. Ingawa dhana na muundo huo umeendelezwa tangu miaka ya 1930, utekelezaji mzuri wa injini ya ndege ulikuja tu baada ya mwisho wa WWII.
Tangu wakati huo kutokana na wingi wa faida zake juu ya injini zinazofanana injini ya ndege na anuwai zake zimekuwa aina kuu ya mitambo ya kufua umeme kwa ndege.
Mengi zaidi kuhusu Reciprocating Engine (Piston Engine)
Injini inayojirudia, pia inajulikana kama injini ya pistoni ni mashine yenye bastola zinazofanana, ambayo hubadilisha nishati ya joto kutoka kwa mchakato wa mwako hadi kazi ya mitambo, kama vile kazi ya shimoni. Aina kuu za injini zinazotumiwa katika ndege zinatokana na mwako wa mafuta na huitwa injini za mwako wa ndani.
Mitambo ya injini ni kusogeza shimoni iliyounganishwa kwenye utaratibu wa silinda ya pistoni kwa kuunda shinikizo kubwa ndani ya silinda. Kulingana na jinsi silinda zinavyopangwa kuzunguka shimoni zimeainishwa katika Kategoria Moja kwa Moja (wima), mzunguko, radial, aina ya V, na kategoria zinazopingwa mlalo.
Aina za injini zilizotajwa hapo juu hufanya kazi kwenye mzunguko wa Otto, na zilitumika katika ndege nyingi mwanzoni mwa karne ya 20th. Kawaida hutumiwa kuendesha propeller, ambayo hutoa msukumo. Ndege yoyote inayotumia injini za pistoni ina kasi ya chini kiasi, na nguvu zinazozalishwa na injini ni ndogo kwa kulinganisha na injini za ndege. Sababu ni kwamba uwiano wa nguvu na uzito wa injini za pistoni ni mdogo sana na, ikiwa nguvu zaidi inahitajika, ukubwa wa injini unapaswa kuongezeka na hiyo huongeza uzito wa jumla wa ndege, ambayo haifai kwa ndege. Muundo na uundaji wa injini za pistoni si changamano na huhitaji matengenezo madogo na gharama ya injini za pistoni pia ni ya chini.
Mengi zaidi kuhusu Gas Turbine Engine
Injini ya turbine ya gesi au turbine ya gesi ni injini ya mwako ya ndani, inayotumia gesi kama vile hewa kama kiowevu kinachofanya kazi. Kipengele cha thermodynamic cha utendakazi wa turbine ya gesi kinaigwa vyema na mzunguko wa Brayton. Injini za turbine za gesi hufanya kazi kwa kuzingatia vijenzi vya mzunguko na, kwa hivyo, ina giligili inayofanya kazi inayoendelea kupitia injini katika mwelekeo wa radial au axial. Wao ndio sehemu kuu ya injini ya ndege.
Vipengee vikuu vya injini ya turbine ya gesi ni compressor, chumba cha mwako, na turbine, na wakati mwingine, pua. Hufanya kazi kwa kuleta giligili ya kufanya kazi katika hali tofauti za hali ya joto na kutoa kazi ya shimoni au msukumo kwenye moshi. Ikiwa msukumo unaotokana na kutolea nje unatumiwa, inajulikana kama injini ya turbo jet; ikiwa turbine ikitoa sehemu fulani ya kazi na kuendesha feni, inajulikana kama injini ya turbofan. Aina ya injini ambayo hutoa takriban kazi yote kama kazi ya shimoni ya turbine inajulikana kama injini ya turboshaft; ikiwa propela inaendeshwa na shimoni, inajulikana kama injini ya turbo prop.
Vibadala vingi vya mitambo ya gesi vipo, vilivyoundwa kwa ajili ya kazi mahususi. Zinapendekezwa zaidi kuliko injini nyingine (hasa injini zinazojirudiarudia) kutokana na uwiano wao wa juu wa nguvu na uzito, mtetemo mdogo, kasi ya juu ya kufanya kazi na kutegemewa.
Kuna tofauti gani kati ya Gas Turbine na Reciprocating Engine (Piston Engine)?
• Injini za pistoni zina njia zinazojirudia (kwenda na kutoka kwenye mwendo) huku injini za turbine za gesi zina mifumo ya mzunguko.
• Zote mbili hutumia hewa kama giligili ya kufanya kazi, lakini mtiririko katika turbine za gesi ni endelevu huku injini zinazorudiana zikiwa na mtiririko wa vipindi.
• Uwiano wa nguvu na uzito wa injini za turbine ya gesi ni wa juu zaidi kuliko ule wa injini zinazojirudia.
• Mitambo ya gesi ni ya kisasa katika muundo na utengenezaji, ilhali injini zinazofanana ni rahisi katika muundo na rahisi kutengeneza.
• Utunzaji wa injini zinazorejea ni rahisi zaidi na lazima ufanyike mara kwa mara, ilhali urekebishaji wa injini za turbine ya gesi ni ngumu, lakini ukaguzi na matengenezo hufanyika kwa vipindi virefu zaidi.
• Injini za turbine ya gesi au vibadala vyake ni ghali, ilhali injini zinazofanana ni za bei nafuu.
• Injini za turbine za gesi huendesha ndege kubwa na zenye nguvu kama vile ndege za kijeshi za kivita au ndege za kibiashara, lakini injini ya pistoni inatumika katika ndege ndogo na za masafa mafupi.
