Qu'est-ce que la propulsion de la turbine?

La propulsion de la turbine est la propulsion d'un véhicule par l'utilisation d'une turbine. En raison du couple faible de la turbine, les véhicules terrestres sont rarement propulsés par une turbine. Les navires marins, cependant, ont utilisé des turbines pour la propulsion depuis leur invention à la fin du 19e siècle. Les types de turbines les plus courants utilisés pour la propulsion sont les turbines à vapeur et à gaz, qui ont toutes deux leurs propres avantages et inconvénients uniques. Aujourd'hui, de nombreux navires militaires modernes utilisent des turbines à vapeur pour leur grande vitesse et leur efficacité.

La première turbine à vapeur pratique utilisée pour la propulsion et la production d'énergie a été inventée par Sir Charles Parsons en 1884. La turbine Parsons s'est améliorée au fil du temps, et a finalement été installée dans un navire spécialement construit. Ce navire, connu sous le nom de «Tubrinia», a été le premier motomarine à être alimenté par une turbine. Lancé en 1894, le navire pouvait atteindre des vitesses de 34,5 nœuds (39,7 mph, 63,9 km / h) et a été utilisée pour démontrer le potentiel de propulsion de turbine à vapeur dans la marinenavires.

Depuis lors, l'utilisation de la propulsion à la turbine à vapeur est devenue de plus en plus populaire pour les navires marins. Les turbines ont été privilégiées par rapport aux grands moteurs à vapeur alternatifs de la période, en raison de leur efficacité thermique plus élevée, de leur rapport de vitesse et de poids plus élevé. Les paquebots de croisière, tels que le Cunardeur «Lusitania», ont utilisé des turbines à vapeur comme moteurs de premier ordre, leur permettant de voyager considérablement plus rapidement que leurs homologues axés sur le piston. Les SS à la turbine à vapeur "États-Unis" détiennent toujours la riband bleu pour la traversée transatlantique la plus rapide en direction ouest, avec une vitesse maximale d'environ 38 nœuds (43,8 mph, 71 km / h).

Avec le développement de l'énergie nucléaire, la propulsion à la turbine à vapeur continue d'être une source d'énergie largement utilisée. Les navires à propulsion nucléaire, y compris les sous-marins, utilisent des turbines à vapeur comme principaux moteurs. Les réacteurs nucléaires remplacent les chaudières pour chauffer l'eau bouillante en super-chauffagevapeur. La vapeur est ensuite exécutée à travers la turbine, où elle est ensuite épuisée et condensée pour une utilisation future.

Malgré leur couple faible, les turbines à vapeur ont connu une certaine utilisation dans les véhicules terrestres. Le Nucleon Ford était une voiture nucléaire proposée, dans laquelle un petit réacteur nucléaire alimentait une turbine. En 2009, une équipe britannique d'ingénieurs a battu le record mondial de vitesse foncière pour les automobiles à vapeur à l'aide de turbines à vapeur. Il y a également eu des locomotives gérées par des turbines à vapeur.

L'une des chutes des turbines à vapeur est leur couple faible. Pour surmonter ce problème, cependant, des engrenages de réduction sont utilisés pour augmenter le couple au détriment des révolutions par minute (RPM). Alors que les demandes de couple varient selon l'application, presque tous les véhicules à vapeur à la turbine nécessitent une certaine quantité de couple qui ne peut pas être atteint par un trajet direct. La plupart des véhicules conduits par des turbines à vapeur utilisent donc des engins de réduction.

Une alternative aux engrenages de réduction est un lecteur turbo-électrique, dans lequel le TUrbine tourne un générateur qui alimente un moteur électrique. Le moteur électrique sert ensuite le moteur principal du véhicule, la turbine à vapeur fournissant sa puissance. En raison de leurs dépenses, cependant, les systèmes turbo-électriques n'ont été utilisés que dans un petit nombre de navires et de locomotives.

Les turbines à gaz

jouent également un rôle très important dans la propulsion de turbine moderne. Contrairement à une turbine à vapeur, dont la vapeur à grande vitesse transforme plusieurs rotors, les turbines à gaz utilisent une combustion pour produire la dilatation thermique nécessaire à la rotation. Les turbines à gaz sont non seulement beaucoup plus puissantes que les turbines à vapeur, mais elles peuvent également tourner à des vitesses bien plus élevées. Pour cette raison, des turbines à gaz ont été utilisées pour les avions, les locomotives, les navires et même les véhicules militaires plus lourds.