Turboprop motorlar, türbinlerdeki benzer çalışma prensibi ile uçağın pervanesini çevirirler. Pervane dönüşünü sağlamak için dizayn edilmiş olan bu motor, jet motorundaki yüksek devirli dönüşü, eklenen dişli kutusu sayesinde pervanelerin çalışması için uyumlu olan küçük devirlere çevirir. Motor içerisinde bulunan türbini yanma sonrası gazlar ile döndüren bu motorlara turboprop veya projet motorlar olarak adlandırılır.
Piston motorlu pervanelerdeki benzer sistem ile turboprop motorlarda da hücum açısı kokpitten değiştirilebilirler. Turboprop motorlar yolcu ve kargo uçakları için tasarlanmış olup verim düşük hızlarda daha yüksektir. Bu motorların takılı olduğu uçaklar kalkış ve iniş esnalarında daha düşük pist uzunluğuna ihtiyaç duyarken, diğer havacılık motorlarına nazaran daha az yakıt yakar.
Turbojet motorları ile aynı enerji üretim proseslerini uygulayan turboprop motorunun enerji üretim aşaması şu şekildedir; pervanelerden giren hava kompresör yardımı ile sıkıştırılarak basınçlandırılır ve enerjisi arttırılır, ardından yanma odasına alınarak yakıt ile yanması sağlanır, yanma odasından çıkan egzoz gazları önce türbine giderek enerjisini oraya bırakır ve türbinin dönmesini sağlar ardından son olarak nozzle dan çıkarak prosesi tamamlamış olur. Uçak ve jet motorlarında yanma sonrası nozzledan çıkan gazlar hala büyük enerjiye sahiptir bu gazlar herhangi bir proseste kullanılmayarak uçağın gitmesi için gerekli olan itkiyi oluşturur.
Bir turboprop motoruna ait şekli aşağıda görebilirsiniz.
Turboprop Motorlarının Çeşitleri Nelerdir?
Turboprop motorlar iki grup altında incelenir, bu grupları oluşturan fark motora ait elamanlarının yerleşim şekli veya amacıdır. Bu iki gruptan birincisi gaz kuplajlı ve serbest türbinli motorlarken ikincisi dişli kuplajlı tübinli turboprop motorlardır.
Gaz kuplajlı ve serbest türbinli turboprop motor pervane dönüşünü sağlamak için serbest bir türbin kullanmaktadır. Çeşitli turboprop motorlarında türbin ve kompresörün aynı şaft üzerinde olabileceği görülebilir. Bazı turboprop motorlarda ise dişli grubu ve pervane motorun arkasında bulunur.
Turboprop Motorlarının Özellikleri
Uçaklardaki turboprop motorlar, turbojet motorlara kıyasla daha ağır ve daha karmaşık bir yapıya sahiptir. Aynı boyutta ve güçteki turbojet ve turboprop motorları arasunda karşılaştırma yapıldığında düşük hızlar için turboprop motorların daha yüksek verim sağladığı söylenebilir. Fakat bu hız arttıkça turboprop motorların verimide ters orantılı davranış sergileyerek düşüş gösterir. Turbojette ise hızın artması ile verim artar. Turboprop motorlarda serbest türbin şaftı, uçak pervanesinden başka bir elamanı tahrik ediyorsa buna turboşaft motor denir.
Turbojet ile turbopropa ait temel elemanlar birbirine benzerdir. Güç türbini, pervane ve dişli grubu farkı yaratan sistemlerdir. İtki (Thrust) eldesi sırasında hava miktarı fazla ve ivmelendirme azdır. Turboprop motorlarda tahrik edilen elaman pervanedir. Gaz kuplajlı ve serbest türbinli motorlarda ise pervane döndürülmesi merkez tahrik şaftı tarafından gerçekleştirilir.
Turboprop Motorlarının Avantajları
- Yakıt tasarrufu konusunda oldukça verimlidirler.
- Orta hızda seyir halinde yüksek verim sağlayabilir.
- 18-30 bin feet arasında iyi verim sağlarlar.
- Pervane kullanımı olduğu için yükseğe tırmanma ve kalkış performansını olumlu etkiler.
- Hareketli parçasının az olması turboprop motorları daha güvenilir kılar.
Turboprop Motorların Dezavantajları
- Motor pervaneleri yüksek irtifada verimlerini yitirirler.
- Yüksek irtifalarda buzlanma ve türbülans olabilir.
- Yüksek hızlarda verimi düşük olduğu için hızı sınır bu durum ve belirli hızlarda seyrini sürdürmek zorundadır.
