เครื่องยนต์กังหันแก๊สกับเครื่องยนต์ลูกสูบ (เครื่องยนต์ลูกสูบ)
เช่นเดียวกับเครื่องจักรอื่นๆ เครื่องบินต้องการแหล่งพลังงานในการทำงาน โดยเฉพาะอย่างยิ่งเพื่อสร้างแรงขับซึ่งจำเป็นต่อการเคลื่อนเครื่องบินไปข้างหน้า จากความพยายามครั้งแรกที่เครื่องยนต์ลูกสูบที่ทำงานเกี่ยวกับน้ำมันเบนซินถูกใช้สำหรับเที่ยวบินขับเคลื่อน
เที่ยวบินที่หนักกว่าอากาศเป็นครั้งแรกของโลกสร้างขึ้นโดย Wright Flyer I และขับเคลื่อนด้วยเครื่องยนต์ลูกสูบเดี่ยวระบายความร้อนด้วยน้ำ 4 สูบ ซึ่งให้กำลังสูงสุด 12 แรงม้า ก่อนสงครามโลกครั้งที่สอง เครื่องบินทุกลำใช้เครื่องยนต์ลูกสูบ/ลูกสูบ
ในช่วงหลังของสงครามโลกครั้งที่สอง ชาวเยอรมันใช้เครื่องยนต์ไอพ่นเพื่อขับเคลื่อนเครื่องบิน และประเทศอื่นๆ ตามมาในไม่ช้า แม้ว่าแนวคิดและการออกแบบจะได้รับการพัฒนามาตั้งแต่ปี 1930 แต่การใช้งานเครื่องยนต์ไอพ่นที่ประสบความสำเร็จนั้นเกิดขึ้นหลังจากสิ้นสุดสงครามโลกครั้งที่สองเท่านั้น
ตั้งแต่นั้นมาเนื่องจากข้อได้เปรียบมากมายของเครื่องยนต์แบบลูกสูบ เครื่องยนต์ไอพ่นและรุ่นต่างๆ ได้กลายเป็นรูปแบบที่โดดเด่นของโรงไฟฟ้าสำหรับเครื่องบิน
เพิ่มเติมเกี่ยวกับลูกสูบ (Piston Engine)
เครื่องยนต์ลูกสูบหรือที่เรียกว่าเครื่องยนต์ลูกสูบคือเครื่องจักรที่มีลูกสูบแบบลูกสูบ ซึ่งจะเปลี่ยนพลังงานความร้อนจากกระบวนการเผาไหม้ไปเป็นงานเชิงกล เช่น งานเพลา ประเภทเครื่องยนต์หลักที่ใช้ในเครื่องบินอิงจากการเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิลและเรียกว่าเครื่องยนต์สันดาปภายใน
กลไกของเครื่องยนต์คือการเคลื่อนเพลาที่เชื่อมต่อกับกลไกของกระบอกสูบลูกสูบโดยสร้างแรงดันขนาดใหญ่ภายในกระบอกสูบขึ้นอยู่กับวิธีการจัดเรียงกระบอกสูบรอบ ๆ ก้าน พวกมันจะแบ่งออกเป็นประเภทตรง (แนวตั้ง), หมุน, แนวรัศมี, ประเภท V และแนวตรงข้ามในแนวนอน
ประเภทเครื่องยนต์ที่กล่าวถึงข้างต้นทำงานบนวงจร Otto และถูกใช้ในเครื่องบินส่วนใหญ่ในช่วงต้นปี 20th ศตวรรษ มักใช้เพื่อขับเคลื่อนใบพัดซึ่งสร้างแรงขับ เครื่องบินทุกลำที่ใช้เครื่องยนต์ลูกสูบมีความเร็วสูงสุดค่อนข้างต่ำ และกำลังที่ผลิตโดยเครื่องยนต์นั้นค่อนข้างน้อยกว่าเครื่องยนต์ไอพ่น เหตุผลก็คืออัตราส่วนกำลังต่อน้ำหนักของเครื่องยนต์แบบลูกสูบนั้นต่ำมาก และหากต้องการกำลังมากขึ้น ก็ต้องเพิ่มขนาดเครื่องยนต์และเพิ่มน้ำหนักโดยรวมของเครื่องบิน ซึ่งไม่เป็นที่ต้องการของเครื่องบิน การออกแบบและการผลิตเครื่องยนต์ลูกสูบนั้นซับซ้อนน้อยกว่าและต้องการการบำรุงรักษาน้อยกว่า และต้นทุนของเครื่องยนต์ลูกสูบก็ต่ำเช่นกัน
เพิ่มเติมเกี่ยวกับเครื่องยนต์กังหันก๊าซ
เครื่องยนต์กังหันก๊าซหรือเพียงแค่กังหันก๊าซเป็นเครื่องยนต์สันดาปภายในที่ใช้ก๊าซเช่นอากาศเป็นสารทำงานลักษณะทางอุณหพลศาสตร์ของการทำงานของกังหันก๊าซได้รับการออกแบบตามอุดมคติโดยวัฏจักรเบรย์ตัน เครื่องยนต์เทอร์ไบน์แก๊สทำงานโดยใช้ส่วนประกอบแบบโรตารี่ ดังนั้นจึงมีของไหลทำงานที่ไหลผ่านเครื่องยนต์อย่างต่อเนื่องทั้งในทิศทางแนวรัศมีหรือแนวแกน สิ่งเหล่านี้เป็นองค์ประกอบหลักของเครื่องยนต์ไอพ่น
ส่วนประกอบหลักของเครื่องยนต์กังหันก๊าซคือคอมเพรสเซอร์ ห้องเผาไหม้ และกังหัน และบางครั้งก็เป็นหัวฉีด พวกมันทำงานโดยนำของไหลทำงานเข้าสู่สภาวะทางอุณหพลศาสตร์ที่แตกต่างกัน และแยกการทำงานของเพลาหรือแทงที่ท่อไอเสีย หากใช้แรงขับที่เกิดจากไอเสียจะเรียกว่าเครื่องยนต์เทอร์โบเจ็ท ถ้าเทอร์ไบน์ดึงงานบางส่วนออกมาแล้วขับพัดลม เรียกว่าเครื่องยนต์เทอร์โบแฟน ประเภทเครื่องยนต์ที่ดึงงานเกือบทั้งหมดเป็นงานเพลาของกังหันเรียกว่าเครื่องยนต์ turboshaft; ถ้าใบพัดขับเคลื่อนด้วยเพลา จะเรียกว่าเครื่องยนต์ใบพัดเทอร์โบ
กังหันก๊าซมีหลายรุ่น ออกแบบมาสำหรับงานเฉพาะ เป็นที่ต้องการมากกว่าเครื่องยนต์อื่นๆ (ส่วนใหญ่เป็นเครื่องยนต์ลูกสูบ) เนื่องจากมีอัตราส่วนกำลังต่อน้ำหนักสูง การสั่นสะเทือนน้อยกว่า ความเร็วในการทำงานสูงและความน่าเชื่อถือ
เครื่องกังหันแก๊สกับเครื่องยนต์ลูกสูบ (Piston Engine) ต่างกันอย่างไร
• เครื่องยนต์ลูกสูบมีกลไกลูกสูบ (ไปและกลับจากการเคลื่อนที่) ในขณะที่เครื่องยนต์กังหันก๊าซมีกลไกแบบหมุน
• ทั้งสองใช้อากาศเป็นสารทำงาน แต่การไหลของกังหันก๊าซจะต่อเนื่องในขณะที่เครื่องยนต์ลูกสูบมีการไหลเป็นช่วงๆ
• อัตราส่วนกำลังต่อน้ำหนักของเครื่องยนต์กังหันก๊าซสูงกว่าเครื่องยนต์แบบลูกสูบมาก
• กังหันก๊าซมีความซับซ้อนในการออกแบบและการผลิต ในขณะที่เครื่องยนต์แบบลูกสูบมีความเรียบง่ายในการออกแบบและการผลิตที่ง่ายกว่า
• การบำรุงรักษาเครื่องยนต์ลูกสูบนั้นง่ายกว่าและต้องทำบ่อยๆ ในขณะที่การบำรุงรักษาเครื่องยนต์กังหันก๊าซนั้นซับซ้อน แต่การตรวจสอบและบำรุงรักษาจะเกิดขึ้นในช่วงเวลาที่นานขึ้น
• เครื่องยนต์กังหันก๊าซหรือรุ่นต่างๆ มีราคาแพง ในขณะที่เครื่องยนต์แบบลูกสูบมีราคาไม่แพงนัก
• เครื่องยนต์กังหันก๊าซขับเคลื่อนเครื่องบินขนาดใหญ่และทรงพลัง เช่น เครื่องบินขับไล่ไอพ่นทหารหรือเครื่องบินพาณิชย์ แต่เครื่องยนต์ลูกสูบถูกใช้ในเครื่องบินขนาดเล็กและระยะสั้น