Газотурбінний двигун - це різновид теплового двигуна, який працює по не дуже простим принципом. Газ в двигуні стискається і нагрівається, після чого, енергія цього газу перетворюється в механічну роботу. Як Ви могли помітити, з перших слів опису даного двигуна, всі процеси відбуваються в потоці рухомого газу, що кардинально відрізняється від принципу роботи поршневого двигуна.

Як працює газотурбінний двигун? Якщо розглядати, більш детально процес роботи газотурбінного двигуна, то можна виділити кілька етапів, які в поєднанні описують складний процес перетворення енергії стисненого газу в механічну роботу. Які це етапи?

• Подача і суміш. Атмосферне повітря в стислому вигляді надходить з компресора в камеру згоряння. Туди ж надходить і паливо, в результаті чого виходить паливна суміш, яка в процесі згоряння виділяє дуже багато енергії.
• Перетворення. Після того, як паливна суміш в процесі згорання перетвориться в енергію, необхідно перетворити її в механічну роботу. Це відбувається завдяки обертанню спеціальних «лопаток» струменем газу під великим тиском.
• Поділ роботи. Частина отриманої механічної роботи від енергії паливної суміші, йде на стиснення повітря для наступного подання, в компресорі, а інша енергія передається на приводиться агрегат.

Саме та робота, яка передається на приводиться агрегат і називається корисною! До слова, газотурбінний двигун по праву вважається двигуном, що має найбільшу питому потужність, серед інших двигунів внутрішнього згоряння. Паливом до газотурбінного двигуна можна вважати практично будь-яке пальне: гас, бензин, мазут, природний газ, дизельне паливо, суднове паливо, водяний газ, спирт, а також дрібне вугілля!

Принцип роботи газотурбінних двигунів.
Щоб домогтися високого ККД в тепловому двигуні, необхідно домогтися високої температури згоряння паливної суміші, але не завжди це можна досягти. Перешкодами можна назвати не здатність матеріалів, з яких побудований двигун (нікель, сталь, кераміка та інші) витримувати великі температури і тиск. Дуже велика кількість праць інженерів було направлено на те, щоб успішно відводити тепло від турбіни і використовувати його там, де це необхідно. Сміливо можна сказати, що їх робота була проведена не даремно, адже в даний час, завдяки подібним розробкам, було досягнуто ця мета шляхом перенаправлення тепла вихлопних газів, стисненого повітря. Такий процес називається рекуперірованіе. Це дуже успішних підхід, адже в іншому випадку тепло вихлопних газів було б просто втрачено, а так, воно здатне служити джерелом нагрівання стисненого повітря, перед процесом подальшого згоряння. Таким чином, можна сміливо стверджувати, що без цього процесу і спеціальних теплообмінників (рекуператорів) не вдалося б досягти такого високого ККД.

Максимальна швидкість обертання турбінних лопаток, визначає максимальний тиск, яке потрібно досягти для отримання найвищої потужності двигуна. При цьому, як правило, чим менше двигун, тим вище повинна бути частота обертання валу, для підтримки максимальної швидкість турбінних лопаток.

Пристрій газотурбінного двигуна.
Що стосується пристрою, тут все не так і складно, як можна собі уявити. Газотурбінний двигун складається з камери згоряння, де також встановлено свічки запалювання і форсунка, для подачі палива і отримання іскри в камері згоряння. Турбінне колесо зі спеціальними лопатками встановлено на одному валу з компресором. До пристрій двигуна також відносяться: понижуючий редуктор, теплообмінник, випускний трубопровід, впускний канал, а також дифузор і сопла.

При обертанні вала компресора, його лопаті захоплюють повітря, який надходить через впускний канал. Після того, як компресор збільшує швидкість руху до 500 метрів в секунду, він нагнітає його в дифузор. На виході дифузора, швидкість повітря зменшується, але з тим же підвищується його тиск. Після дифузора, повітря потрапляє в теплообмінник, де нагрівається теплом відпрацьованих газів і переходить в камеру згоряння. Крім підігрітого і стисненого повітря, в камеру згоряння постійно подається паливо в розпиленому вигляді, через форсунку. Паливо змішується з повітрям, утворюючи паливну суміш, далі ця суміш запалюється, за допомогою іскри, яку виробляє свічка. В результаті згоряння, тиск в камері підвищується, нагріті гази проходять через сопло і потрапляють на лопатки турбінного колеса, які приводяться в рух. Крутний момент турбінного колеса передається через понижуючий редуктор на трансмісію автомобіля. Відпрацьовані гази підходять в теплообмінник, де підігрівають надійшов стиснене повітря і виходять в атмосферу.

Основним недоліком газотурбінного двигуна є вартість тепло міцних матеріалів, з яких повинен бути побудований двигун. Крім цього складність робіт і високий ступінь очищення повітря, який потрапляє в двигун, також добре б'ють по кишені, але не дивлячись ні на що, розробка та удосконалення газотурбінного двигуна вже щосили проходить як в нашій країні, так і за кордоном.

Типи газотурбінних двигунів.
Відносно типів, їх дуже велика кількість, при цьому суть роботи одна і та ж, але виконання - трохи по-різному. Залежно від типів, газотурбінний двигун має широке застосування на морських судах, поїздах, автомобілях, літаках, вертольотах і навіть в танках.К слову на сьогоднішній день лише американський танк Абрамс М1А1 оснащений газотурбінним двігателем.У радянських інженерів теж були спроби застосувати ВМД на танках , Було навіть кілька прототипів на базі Т-80, але чому то подальші розробки були згорнуті.