Glossary Engines & Propulsion

Турбовинтовой двигатель (Turboprop Engine)

Definition

Реактивный двигатель, приводящий в движение воздушный винт через редуктор, с высокой эффективностью на малых высотах.

Что такое турбовинтовой двигатель?

A turboprop engine is a gas turbine powerplant where the majority of power extracted from combustion drives a propeller through a reduction gearbox rather than being converted entirely into jet exhaust thrust. This configuration is highly efficient at speeds between 250–450 knots and altitudes below 30,000 feet, making turboprops the preferred choice for regional and commuter aircraft.

Принцип работы

Like all gas turbines, a turboprop draws air in, compresses it, mixes it with fuel, and ignites the mixture. The key difference is the power turbine stage:

  • Power turbine: Extracts 80–90% of combustion energy to drive the propeller shaft.
  • Reduction gearbox: Reduces turbine speed (typically 20,000–30,000 RPM) to propeller speed (1,000–1,500 RPM). Without this, propeller tips would exceed the speed of sound, causing severe noise and efficiency losses.
  • Residual jet thrust: The remaining exhaust provides a small amount of additional thrust, typically 10–15% of total output.

Turboprops deliver Thrust far more efficiently than pure jets at lower speeds because propellers accelerate a large air mass at low velocity — the most thermodynamically efficient thrust mechanism at subsonic speeds below Mach 0.6.

Технические характеристики

  • Power output: 500–6,000 shaft horsepower (SHP) depending on size
  • Cruise speed: 250–400 knots (compared to 460–490 knots for regional jets)
  • Optimal cruise altitude: 15,000–25,000 ft
  • Fuel efficiency advantage over jets: 25–40% lower fuel burn on short sectors (<400 nm)
  • Break-even vs jet: Turboprops typically more economical on routes under 400–600 nm

Примеры воздушных судов

  • ATR 72-600: Pratt & Whitney Canada PW127M, 2,475 SHP each — world's best-selling turboprop airliner
  • Bombardier Q400: PW150A, 5,071 SHP — fastest turboprop airliner at 360 knots cruise
  • Cessna Caravan: PT6A-114A, 675 SHP — iconic single-engine utility transport
  • Lockheed C-130 Hercules: Allison T56, 4,591 SHP × 4 — military tactical transport workhorse
  • Pilatus PC-12: PT6A-67P, 1,200 SHP — premium single-engine turboprop

Related Terms

Двигатель с открытым ротором

Перспективная концепция силовой установки с неканализированными, встречновращающимися лопастями вентилятора, обеспечивающая КПД на уровне турбовинтового двигателя при скоростях реактивного самолёта.

Пропфан

Гибридная схема силовой установки, сочетающая КПД турбовинтового двигателя со скоростью турбовентиляторного за счёт использования стреловидных высоконагруженных лопастей воздушного винта.

Турбовентиляторный двигатель

Самый распространённый тип реактивного двигателя в гражданской авиации, использующий большой вентилятор для создания основной тяги.

Тяга

Направленная вперёд сила, создаваемая двигателями самолёта, измеряемая в фунтах-силе (lbf) или килоньютонах (кН).

Удельный расход топлива (SFC)

Мера топливной эффективности двигателя: масса топлива, потребляемого на единицу тяги в час.

Эра реактивной авиации

Эпоха, начавшаяся в 1950-х годах, когда гражданская авиация перешла от поршневых самолётов с воздушными винтами к реактивным с турбореактивными и турбовентиляторными двигателями, коренным образом изменив мировые путешествия.

Frequently Asked Questions

What is Турбовинтовой двигатель?
Реактивный двигатель, приводящий в движение воздушный винт через редуктор, с высокой эффективностью на малых высотах.
Why is Турбовинтовой двигатель important in aviation?
Что такое турбовинтовой двигатель? A turboprop engine is a gas turbine powerplant where the majority of power extracted from combustion drives a propeller through a reduction gearbox rather than being converted entirely into jet exhaust thrust.
What are examples of Турбовинтовой двигатель?
Common examples of Турбовинтовой двигатель include: Pratt & Whitney Canada PW127M on ATR 72-600, PW150A on Bombardier Q400, Allison T56 on Lockheed C-130 Hercules.
How does Турбовинтовой двигатель relate to other aviation concepts?
Турбовинтовой двигатель is closely related to Двигатель с открытым ротором and Пропфан, among other key aviation concepts.

More in Engines & Propulsion