Какой двигатель более эффективен между турбовинтовым и реактивным?

Короткий ответ на оба ваших вопроса-да . Длинный ответ, это не так просто.

ATR 72, который вы изобразили, имеет максимальную скорость 276 узлов и дальность 1300 миль. Он может перевозить около 70 пассажиров.

Этот документ содержит подробные сравнения скоростей горения. Таким образом, мы видим, что ATR 72 сжигает около 810 литров в час (около 214 галлонов/час). А Boeing 737-400 вмещает около 150, имеет максимальную дальность около 2400 миль, и крейсерскую скорость около 473 узлов (почти вдвое дальность и более чем в 1,5 раза скорость). Но своя скорость горения около 3.000 литров в час (793 галлона).

Так это строгий компромисс? Скорость для эффективности? Ну, не совсем.

TAS-истинная скорость полета . То есть the speed of the aircraft relative to the airmass in which it is flying… Однако уменьшение плотности (например, на больших высотах; воздух менее плотный) приведет к увеличению TAS . Таким образом, легче летать на той же истинной скорости на больших высотах. Поскольку самолеты обычно используются на более длительных рейсах (где большая часть времени в воздухе проводится на большой высоте круиза), они должны работать меньше, чтобы летать с той же скоростью, что и на 10 000 футов ниже. Есть и другие причины, по которым самолеты более эффективны на больших высотах — они должны сочетать меньше топлива с более тонким воздухом, и на больших высотах меньше сопротивления.

Так почему же пропеллеры не летают на больших высотах? Ну, часть этого заключается в том, что турбовинтовые двигатели менее эффективны на более высоких скоростях и больших высотах, а струи ( турбовинтовые двигатели ) более эффективны на обоих (очевидно, до определенного момента, но авиалайнеры не летают быстро или достаточно высоко, чтобы снова снизить их эффективность).

Поскольку реактивные двигатели могут также производить больше тяги, они лучше подходят для больших самолетов, которые используются на большие расстояния (например, если вы хотите пропеллер размером с Airbus A380, вам понадобится намного больше, чем 4 двигателя). Таким образом, струи используются в ситуациях, когда они более экономичны, и опоры, где они более экономичны.

В заключение:

Характеристики турбовинтового двигателя

• Эффективный на низкой скорости, низкой высоте
• Низкая тяга

Это приводит к меньшим самолетам на более коротких и медленных маршрутах, как вы заметили, так как им не нужно подниматься или быстро летать, чтобы добраться туда за разумное время. Кроме того , эти короткие прыжки обычно требуют меньше пассажиров, или летать второй рейс лучше, чем нужен гораздо больший самолет.

Характеристики турбовентилятора

• Эффективный на быстром ходе, большая высота
• Высокая тяга

Это приводит к более крупным самолетам на более длинных и быстрых маршрутах, как вы наблюдали, так как им нужно летать выше и быстрее, чтобы добраться туда за разумный промежуток времени. Кроме того, так как эти маршруты более «популярны», а летать так далеко стоит очень дорого, есть смысл посадить на один самолет больше пассажиров, чем на два.

В общем, авиакомпания не пожертвовала бы топливом для более быстрых рейсов , если бы это было единственным преимуществом, если бы они не знали, что может быть премия за более быстрый рейс (например, Concorde).

На коротких расстояниях турбовинтовые двигатели более экономичны, чем реактивные. На более длинных рейсах реактивные (турбовентиляторные) двигатели выигрывают гонку.

Турбовентиляторные двигатели лучше всего работают на больших высотах. На средних и малых высотах турбовинтовые двигатели более эффективны. Поскольку все полеты начинаются и заканчиваются на малых высотах, сегмент круиза на большой высоте должен быть достаточно длинным для турбовентиляторного двигателя, чтобы компенсировать его недостаток во время запуска и посадки.

Точка безубыточности находится где-то между 300 и 500 Нм.

Самолеты действительно быстрее, но на коротких рейсах разница во времени незначительна. Большой процент времени тратится на аэропорт и на малых высотах, где скорость часто ограничена. Чем дольше полет на расстояние мудрым, фактор времени становится преимуществом импорта для струи. Мало того, что пассажирам нравится более короткий рейс, но это также означает меньшую стоимость для оператора, который платит пилотам и бортпроводникам по часам.