En turbojet med "ingen tändning involverad" är i princip möjlig, och den har trätt i bruk på 1950-talet, i arbetande prototyper av kärnkraftsdrivna framdrivningsenheter.
Jag undrar om det är möjligt att göra en effektiv turbinmotor som endast använder hetluft för att flytta men bara det, vilket innebär att det inte finns någon tändning. För att uttrycka det enkla kan vi använda kompressorer som turbo eller superladdare för att göra en liten turbinmotor som kan flytta (inte lyfta) 100 + kilo med hög hastighet, vi kan väl säga omkring 40 km / h (25 m / h)? Jag har studerat det lite och faktiskt vet att jag behöver göra det men innan jag tänkte fråga människor som säkert vet mer än jag gör. Också om du kan tänka på ett sätt att göra det, skulle jag vilja höra det för att jag tänkte på något men det kanske inte fungerar (jag antar att det är roligt att det gör test och ombyggnad och saker). Okej, förutom allt som säger att kraften för detta kommer från batterier och det är meningen att det fungerar under korta perioder.
Väl har fartyg använt turbinmotorer som drivs av superuppvärmt vatten sedan slutet av 1800-talet. Men du måste fortfarande ha en energikälla för att värma ångan. Och det är inte bra för en "jet" -motor eftersom hela punkten är drivkraft genom att accelerera luften genom motorn, där turbinen och kompressorn är där bara för att hålla cykeln igång. Det skulle bara fungera för en turbo-prop eller turboaxel där turbins jobb är att producera vridmoment för att göra arbetet.
Teoretiskt sett kan du få en turboprop som drivs med en ångturbin eller någon annan uppvärmd gas, men du måste fortfarande ha en energikälla. Kanske någon typ av konstig och underbar batteridriven varmvattenberedare eller en liten kärnreaktor? Då behöver du också en stor mängd vatten eller annan vätska eller gas för att värma upp.
Det är dock möjligt att ha ett slutet system som återvinner vattnet som används för ångan. Du har då ganska mycket en liten kärnkraftverk eller kärnämne. Det är dock teoretiskt möjligt att ha en kärnkraftdriven turboprop som kan flyga i flera månader. Om det fungerar för abonnemang och flygplanbärare, varför inte, om du skulle kunna göra hela saken lätt nog.
Egentligen är ingen av de sakerna helt nya. Det fanns kärnkraftsflygplanskoncept på 50-talet, det var inte riktigt praktiskt.
Turbinmotorerna som drivs med fotogen är att det fortfarande är det effektivaste sättet att konvertera potentiell energi till kinetisk energi i ett lättviktigt och problemfritt paket. 50 år från nu? Vem vet.
Tanken faller mot termodynamikens lag.
Det största problemet är att du verkar konvertera el (från batteriet) via värmeenergi (värme) till mekanisk energi. Denna kan inte vara effektiv. Mängden värmeenergi som du kan omvandla till andra former av energi begränsas av [Carnot-effektiviteten] ( länk .
Som @ jamesqf påpekar i kommentarerna kan du hoppa över hela värmesteget och bara ha en elektriskt driven propellern. Genom att inte värma upp luften undviker du ineffektiviteten.
Nu turbinmotorer som körs på fotogen begränsas också av samma Carnot-effektivitet. Jag sa bara att det är dåligt, men varför flyter planen fortfarande fotogen? Det visar sig att fotogen har en mycket högre energitäthet än batterier. Detta innebär att planet kan vara mycket lättare vid start, vilket kompenserar för termisk ineffektivitet.
@ jamesqf gav det rätta svaret i hans kommentar. Låt mig utarbeta varför det skulle vara ineffektivt.
Typisk turbofan motor energi väg är så här
kemisk energi (bränsle) -> värmeenergi (brinnande bränsle) - > mekanisk energi (roterande lågtrycksturbinaxel = vridbladsklingor roterande) - > mekanisk energi (stor volym luft accelererad ut på munstyckets baksida).
Så 3 olika konverteringssteg. Varje steg är inte 100% effektivt. Du förlorar en anständig mängd energi vid varje steg. Ju fler steg där är det värre. Din föreslagna situation är något som:
kemisk energi (batterier) - > elektrisk energi - > värmeenergi (uppvärmning av luften) - > mekanisk energi (roterande lågtrycksturbinaxel = vridbladsklingor roterande) - > mekanisk energi (stor volym luft accelererad ut på munstyckets baksida).
Detta har fler omvandlingssteg än en vanlig jetmotor. Det blir mindre effektivt. Den alternativa vägen som föreslås av @ jamesqf är
kemisk energi (batterier) - > elektrisk energi - > mekanisk energi (propeller roterande) -> mekanisk energi (stor volym luft accelererad förbi propellern).
Ser du hur detta har ett mindre omvandlingssteg? du går bara direkt från elektrisk till mekanisk energi utan att det finns något termiskt steg däremellan. Mindre konverteringssteg är bättre.
Som jag förstår det vill du ha en kompressor som skapar tryckluft som går ut i en höghastighetsstråle, vilket orsakar drivkraft, men du vill att strålen bara består av luft, inte för förbränningsprodukter.
Det beskriver luften som accelereras av fläkten i en fanjet-motor, vilket ger en betydande del av den totala drivkraften i en sådan motor.
Eller om du föredrar, istället för att driva fläkten med en turbin, kan du driva fläkten eller kompressorn med en kolvmotor. Konceptet "motorjet" (se länk ) som används i The Caproni Campini N.1 - (se länk ) kan tyckas approximera denna idé, men i "motorjet" -konceptet blandas komprimerad luft med bränsle och tänds efter kompression, för att ge mer tryck än vad som skulle tillhandahållas helt enkelt genom att låta komprimerad luft gå ut ur munstycket utan tändning.
Det fanns minst ett kolvdriven "jet" -motorkoncept där luften inte tändes efter kompression - se till exempel Coanda-1910 (se länk ). Detta flyg flög tydligen aldrig, men en liknande motor användes för att köra snösläde. Det verkar vara en bra matchning till vad du föreställer.
Läs andra frågor om taggar jet-engine engine compressor turbine Kärlek och kompatibilitet Skor Gear 12 Stjärntecken Grunderna