Түрбінмен жұмыс істейтін реактивті қозғалтқыш және оның қолданылуы

Кіріспе

Әдетте ұшақтарда қолданылатын ауамен дем алатын реактивті қозғалтқыш, Гонконгтағы паром компаниясы.

Турбореактивті қозғалтқыш – әдетте ұшақтарда қолданылатын ауамен дем алатын реактивті қозғалтқыш. Ол газ турбинасынан және сорғы тұмсығынан тұрады. Газ турбинасының құрамында ауа кіреберісі, кіреберіс бағыттағыш қанаттар, компрессор, жану камерасы және компрессорды қозғайтын турбина бар. Компрессордан шыққан қысылған ауа жану камерасында отынды жағу арқылы қыздырылады, содан кейін турбина арқылы кеңейеді. Турбинадан шыққан газдар сорғы тұмсығына жіберіліп, жоғары жылдамдыққа дейін үдетіледі, осы арқылы итеру күші туындайды. 1930 жылдардың соңында Ұлыбританиядан Франк Уиттл және Германиядан Ханс фон Охайн есімді екі инженер бұл идеяны тәуелсіз түрде дамытып, практикалық қозғалтқыштар жасады. Турбореактивті қозғалтқыштардың төмен жылдамдықтарда тиімділігі төмен, бұл оларды ұшақтардан басқа көлік құралдарында қолдануды шектейді. Турбореактивті қозғалтқыштар кейбір жағдайларда ұшақтардан басқа көлік құралдарын қуаттандыру үшін қолданылған, әдетте жер үсті жылдамдық рекордтарын орнату мақсатында. Көлік құралдары "турбиналық қуатпен" жұмыс істеген жағдайларда, көбінесе турбошақты қозғалтқыштар қолданылады, бұл газ турбиналы қозғалтқыштың жетілдірілген түрі, онда айналмалы шығыс білігін қозғау үшін қосымша турбина пайдаланылады. Бұлар тікұшақтар мен аэроглиссерлерде кеңінен қолданылады. Турбореактивті қозғалтқыштар Конкорд және Ту-144 ұшақтарының ұзақ қашықтықтағы нұсқаларында қолданылды, олардың үстінқы жылдамдықпен ұшу үшін ұзақ уақыт қажет болды. Турбореактивті қозғалтқыштар орташа қашықтықтағы крылатых зымырандарда жиі қолданылады, себебі олардың жоғары шығарылатын газдар жылдамдығы, кішкентай майдан және салыстырмалы қарапайымдылығы бар. Олар МиГ-25 сияқты кейбір үстінқы жылдамдықпен ұшатын истребительдерде қолданылады, бірақ көптеген истребительдер үстінқы жылдамдықпен ұшуға аз уақыт жұмсайды, сондықтан турбовентиляторлық қозғалтқыштарды қолданып, қысқа мерзімді үстінқы жылдамдық үшін форсажды қолданады.

Тарих

Газ турбинасын ұшаққа қосуға арналған алғашқы патентті 1921 жылы француз Максим Гийом тіркеді. Оның қозғалтқышы осьтік ағынды турбореактивті болуы тиіс еді, бірақ ол ешқашан салынбады, себебі компрессорлар саласындағы технологиялық деңгейден айтарлықтай жоғары жетістіктер қажет болатын. 1928 жылы британдық RAF колледжінің курсанты Фрэнк Уитл өзінің турбореактивті ұшаққа қатысты идеяларын жоғары жақтастарына ресми түрде ұсынды. 1929 жылдың қазан айында ол өз идеяларын одан әрі дамытты. 1930 жылдың 16 қаңтарында Англияда Уитл өзінің алғашқы патентын тапсырды (1932 жылы мақұлданды). Патентте екі сатылы осьтік компрессор бір жақты центробекті компрессорды қамтамасыз ететін көрініс бейнеленген. А.А. Гриффит 1926 жылы жарық көрген "Турбиналық конструкцияның аэродинамикалық теориясы" атты мақаласында практик осьтік компрессорлардың мүмкіндіктерін көрсетті. Уитл кейіннен түрлі себептермен қарапайым центробекті компрессорға көңіл бөлді. 1937 жылдың 12 сәуірінде "Power Jets WU" атты алғашқы турбореактивті қозғалтқыш, Уитлдің қозғалтқышы, жұмыс істеді. Ол сұйық отынмен жұмыс істеді. Уитлдің командасы алғашқы іске қосу әрекеттері кезінде қатты алаңдады, себебі отынмен жабдықтау тоқтатылғанға қарамастан, қозғалтқыш бақылаудан шығып, жоғары жылдамдыққа дейін үдеді. Кейіннен анықталғандай, отын іске қосу алдындағы тексерулер кезінде жану камерасына ағып кіріп, жиналған, сондықтан барлық ағып кеткен отын жанып болғанша қозғалтқыш үдеуін тоқтатпады. Уитл өзінің өнертабына үкіметтің қызығушылығын тудыра алмады, ал даму баяу жүрді. Германияда Ханс фон Охайн 1935 жылы ұқсас қозғалтқыштың патентын алды. Оның жобасы, Уитлдің центробектік ағынды қозғалтқышынан айырмашылығы, осьтік ағынды қозғалтқыш болды, ол 1950 жылдары көптеген өндірушілер тарапынан қабылданып алынды. 1939 жылдың 27 тамызында фон Охайнның жобасымен жабдықталған Heinkel He 178 ұшағы турбореактивті қозғалтқыштан күш алып, әлемдегі алғашқы ұшақ ретінде ұшты. Оны сынақ пилоты Эрих Варсиц басқарды. Gloster E.28/39 ("Gloster Whittle", "Gloster Pioneer" немесе "Gloster G.40") деп те аталатын ұшақ 1941 жылы британдық реактивті қозғалтқыштың алғашқы ұшуын жасады. Ол Whittle реактивті қозғалтқышын ұшу кезінде сынау үшін жасалған және Gloster Meteor ұшағының дамуына әкелді. Бірінші екі операциялық турбореактивті ұшақ, Messerschmitt Me 262 және содан кейін Gloster Meteor, 1944 жылы, Екінші дүниежүзілік соғыстың соңында пайдалануға берілді, Me 262 сәуірде, ал Gloster Meteor шілдеде. Шамамен 15 Meteor соғыс қимылдарына қатысты, бірақ 1400 Me 262 ұшағы шығарылды, олардың 300-і соғысқа қатысып, реактивті ұшақтардың алғашқы жердегі шабуылдарын және әуедегі ұрыс жеңістерін жеткізді. Ауа компрессорға сору арқылы тартылады және жану камерасына кірмес бұрын жоғары қысымға дейін қысылады. Отын қысылған ауамен араластырылып, жану камерасында жағады. Жану өнімдері жану камерасынан шығып, турбина арқылы кеңейеді, онда компрессорды іске қосу үшін қуат алынады. Турбинадан шығатын газдар әлі де едәуір энергияны қамтиды, ол соплода жоғары жылдамдықты реактивті ағысқа айналады. Алғашқы турбореактивті қозғалтқыштарда центробектік компрессор (Heinkel HeS 3 сияқты) немесе осьтік компрессор (Junkers Jumo 004 сияқты) қолданылды, бұл ұзын болса да, кіші диаметрлі қозғалтқыш берді. Поршенді қозғалтқыштарда қолданылатын винтті жоғары жылдамдықты ауа ағынымен ауыстыру арқылы ұшақтың жылдамдығын арттыруға болады. Турбореактивті қозғалтқыштың соңғы қолданылуының бірі - Olympus 593 қозғалтқышын қолданған Concorde болды. Алайда, Rolls Royce және Snecma компаниялары 593 ядросын пайдаланатын екінші буын SST қозғалтқышы үшін бірлескен зерттеулер Concorde пайдалануға кіріспес бұрын үш жылдан астам уақыт бұрын жүргізілді. Олар ұшу және круиздік өнімділікті жақсарту үшін 0,1 мен 1,0 аралығындағы айналма коэффициенті бар айналма қозғалтқыштарын бағалады. Дегенмен, 593 Concorde бағдарламасының барлық талаптарына сай келді. 1964 жылы Concorde жобасы үшін 2,2 Мах жылдамдығындағы есептеулер көрсеткендей, суперсоникалық авиалайнердің 0,85 Мах жылдамдығындағы (Boeing 707, DC 8) субсоникалық авиалайнермен салыстырғанда, шақырымға жұмсалатын отын мөлшерінің айырмашылығы салыстырмалы түрде аз болды. Бұл соққы толқынының күрт өсуі күштік қондырғының тиімділігінің өсуімен толықтай өтемеленеді (қозғалтқыштың тиімділігі компрессордың қысымын арттыратын қосқыш қысымының өсуімен артады, ұшақтың жылдамдығы жоғарылағанда, шығарылатын газдардың жылдамдығы ұшақтың жылдамдығына жақындап, итеру тиімділігі артады). Турбореактивті қозғалтқыштар коммерциялық авиацияға маңызды әсер етті. Жылдам ұшу жылдамдықтарын қамтамасыз етуден басқа, турбореактивті қозғалтқыштар поршенді қозғалтқыштарға қарағанда сенімдірек болды, кейбір модельдер 99,9% астам жөнелту сенімділігін көрсетті. Реактивтік авиацияға дейінгі коммерциялық ұшақтар ұшу кезіндегі ақаулар туралы алаңдаушылықтардың салдарынан төрт қозғалтқышпен жабдықталған. Шетелдік ұшу маршруттары ұшақты қону алаңына бір сағаттық қашықтықта ұстау үшін жоспарланған, бұл ұшу ұзақтығын ұзартты. Турбореактивті қозғалтқыштардың сенімділігінің артуы үш және екі қозғалтқыштың конструкциясын жасауға және тікелей ұзақ қашықтыққа ұшуға мүмкіндік берді. Жоғары температурадағы қорытпалар – реактивтік қозғалтқыштардың прогресіне кедеріл келтірген маңызды технологиялық мәселе болды. 1930 және 1940 жылдары жасалған британдық емес реактивтік қозғалтқыштардың барлығы крептік зақымдану және лопастардың басқа да түрлеріне байланысты 10 немесе 20 сағат сайын жөндеуден өтуге талап етті. Алайда, британдық қозғалтқыштар Nimonic қорытпаларын пайдаланды, бұл жөндеусіз ұзақ пайдалануға мүмкіндік берді, мысалы, Rolls Royce Welland және Rolls Royce Derwent, ал 1949 жылға қарай de Havilland Goblin 500 сағатқа дейін техникалық қызмет көрсетпестен сынақтан өтті. 1950 жылдарға дейін суперқорытпа технологиясы басқа елдерге экономикалық тұрғыдан тиімді қозғалтқыштарды өндіруге мүмкіндік бермеді.

The first patent for using a gas turbine to power an aircraft was filed in 1921 by Frenchman Maxime Guillaume. His engine was to be an axial flow turbojet, but was never constructed, as it would have required considerable advances over the state of the art in compressors. In 1928, British RAF College Cranwell cadet Frank Whittle formally submitted his ideas for a turbojet to his superiors. In October 1929 he developed his ideas further. On 16 January 1930 in England, Whittle submitted his first patent (granted in 1932). The patent showed a two stage axial compressor feeding a single sided centrifugal compressor. Practical axial compressors were made possible by ideas from A. A. Griffith in a seminal paper in 1926 ("An Aerodynamic Theory of Turbine Design"). Whittle later concentrated on the simpler centrifugal compressor only, for a variety of practical reasons. A Whittle engine was the first turbojet to run, the Power Jets WU, on 12 April 1937. It was liquid fuelled. Whittle's team experienced near panic during the first start attempts when the engine accelerated out of control to a relatively high speed despite the fuel supply being cut off. It was subsequently found that fuel had leaked into the combustion chamber during pre start motoring checks and accumulated in pools, so the engine would not stop accelerating until all the leaked fuel had burned off. Whittle was unable to interest the government in his invention, and development continued at a slow pace. In Germany, Hans von Ohain patented a similar engine in 1935. His design, an axial flow engine, as opposed to Whittle's centrifugal flow engine, was eventually adopted by most manufacturers by the 1950's. On 27 August 1939 the Heinkel He 178, powered by von Ohain's design, became the world's first aircraft to fly using the thrust from a turbojet engine. It was flown by test pilot Erich Warsitz. The Gloster E.28/39, (also referred to as the "Gloster Whittle", "Gloster Pioneer", or "Gloster G.40") made the first British jet engined flight in 1941. It was designed to test the Whittle jet engine in flight, and led to the development of the Gloster Meteor. The first two operational turbojet aircraft, the Messerschmitt Me 262 and then the Gloster Meteor, entered service in 1944, towards the end of World War II, the Me 262 in April and the Gloster Meteor in July. Only about 15 Meteor saw WW2 action but up to 1400 Me 262s were produced, with 300 entering combat, delivering the first ground attacks and air combat victories of jet planes. Air is drawn into the rotating compressor via the intake and is compressed to a higher pressure before entering the combustion chamber. Fuel is mixed with the compressed air and burns in the combustor. The combustion products leave the combustor and expand through the turbine where power is extracted to drive the compressor. The turbine exit gases still contain considerable energy that is converted in the propelling nozzle to a high speed jet. The first turbojets, used either a centrifugal compressor (as in the Heinkel HeS 3), or an axial compressor (as in the Junkers Jumo 004) which gave a smaller diameter, although longer, engine. By replacing the propeller used on piston engines with a high speed jet of exhaust, higher aircraft speeds were attainable. One of the last applications for a turbojet engine was Concorde which used the Olympus 593 engine. However, joint studies by Rolls Royce and Snecma for a second generation SST engine using the 593 core were done more than three years before Concorde entered service. They evaluated bypass engines with bypass ratios between 0.1 and 1.0 to give improved take off and cruising performance. Nevertheless, the 593 met all the requirements of the Concorde programme. Estimates made in 1964 for the Concorde design at Mach 2.2 showed the penalty in range for the supersonic airliner, in terms of miles per gallon, compared to subsonic airliners at Mach 0.85 (Boeing 707, DC 8) was relatively small. This is because the large increase in drag is largely compensated by an increase in powerplant efficiency (the engine efficiency is increased by the ram pressure rise which adds to the compressor pressure rise, the higher aircraft speed approaches the exhaust jet speed increasing propulsive efficiency). Turbojet engines had a significant impact on commercial aviation. Aside from giving faster flight speeds turbojets had greater reliability than piston engines, with some models demonstrating dispatch reliability rating in excess of 99.9%. Pre jet commercial aircraft were designed with as many as four engines in part because of concerns over in flight failures. Overseas flight paths were plotted to keep planes within an hour of a landing field, lengthening flights. The increase in reliability that came with the turbojet enabled three and two engine designs, and more direct long distance flights. High temperature alloys were a reverse salient, a key technology that dragged progress on jet engines. Non UK jet engines built in the 1930s and 1940s had to be overhauled every 10 or 20 hours due to creep failure and other types of damage to blades. British engines, however, utilised Nimonic alloys which allowed extended use without overhaul, engines such as the Rolls Royce Welland and Rolls Royce Derwent, and by 1949 the de Havilland Goblin, being type tested for 500 hours without maintenance. It was not until the 1950s that superalloy technology allowed other countries to produce economically practical engines.

Алғашқы жобалары

Ертедегі неміс турбожеттері турбиналар үшін қолайлы жоғары температуралы материалдардың жетіспеуіне байланысты жұмыс істеу мерзіміне қатысты ауыр шектеулерге тап болды. Rolls Royce Welland сияқты британдық қозғалтқыштар жақсы материалдарды қолданып, тұрақтылығын арттырды. Велландтың түрі бастапқыда 80 сағатқа сертификатталды, кейін сынақтарда 500 сағаттық жұмыс істеуге қол жеткізілгеннен кейін күрделі жөндеулер арасында 150 сағатқа дейін ұзартылды. General Electric компаниясы АҚШ-та реактивтік қозғалтқыш бизнесіне қатысуға қолайлы жағдайға ие болды, себебі олардың турбокомпрессорларында қолданылған жоғары температуралы материалдар бойынша тәжірибесі Екінші дүниежүзілік соғыс кезінде қалыптасқан. Су инъекциясы – турбинаға рұқсат етілген температурамен шектелген ертедегі турбожеттерде, әдетте, ұшып көтерілу кезінде, итермелеуді арттыру үшін қолданылатын кең таралған тәсіл. Су температура шегінде итермелеуді арттырды, бірақ толық жануға кедерілді, көбінесе көзге жақсы көрінетін түтін іздерін қалдырды. Турбинаға рұқсат етілген температура жаңа, артық қорытпалар мен жабындардың енгізілуімен, сондай-ақ қанаттарды салқындату жобаларының енгізілуімен және олардың тиімділігінің артуымен уақыт өте келе тұрақты түрде өсті. Ертедегі қозғалтқыштарда турбина температурасының шегін ұшқыш бақылап, әдетте, іске қосу кезінде және максималды итермелеуде болдырмауға тиіс болды. Ұшқыштардың жұмыс жүктемесін азайту және турбинаның температурадан зақымдану мүмкіндігін төмендету үшін автоматты температураны шектеу енгізілді.

Ауаны қабылдау

Компрессордың алдында ауаны айналмалы компрессор қанаттарына тегіс бағыттау үшін түтік немесе канал қажет. Ескі қозғалтқыштарда жылдам қанаттардың алдында тұрақты қақпақтар болған. Бұл қақпақтар да ауаны қанаттарға бағыттауға көмектесетін. Турбореактивті қозғалтқышқа кіретін ауа, ұшақтың өзінің жылдамдығына қарамастан, әрқашан дыбыс жылдамдығынан төмен болады. Ауа қабылдағыш, қозғалтқышқа қысымның қабылданатын шамада аз өзгеруімен (қиылыс деп аталады) және жолда мүмкіндігінше аз энергия жоғалтуымен (қысымды қалпына келтіру деп аталады) ауа жеткізуі керек. Ауа қабылдағыштағы қысымның артуы – бұл жылдамдық жүйесінің жалпы қысым қатынасы мен жылу тиімділігіне қабылдағыштың үлесі. Ауа қабылдағыш жоғары жылдамдықтарда маңызды болады, ол кезде компрессор сатысынан гөрі көбірек қысым тудырады. Белгілі мысалдар – «Конкорд» және «Локхид SR 71 Blackbird» жылдамдық жүйелері, онда Mach 2 жылдамдығында ауа қабылдағыш пен қозғалтқыш үлесі 63%/8%, ал Mach 3+ жылдамдығында 54%/17% құрады. Ауа қабылдағыштар «Пратт & Уитни» TF33 турбовентиляторлық қондырғысындағы «Локхид C 141 Старлифтерде» «нөлдік ұзындығынан» басталып, «Солтүстік Америка» XB 70 Valkyrie ұшағындағы екі 65 фут (20 м) ұзындықтағы ауа қабылдағыштарға дейін жеткен, олардың әрқайсысы үш қозғалтқышты ауамен қамтамасыз етеді.

Компрессор

Турбина компрессорды жоғары жылдамдықпен айналдырады, ауа ағынына энергия қосып, оны кішірек кеңістікке қысып (сығу арқылы). Ауаны қысу оның қысымын және температурасын арттырады. Компрессор неғұрлым кіші болса, соғұрлым жылдам айналады. (Ірі) GE90 115B желдеткіші шамамен 2500 айналымда айналады, ал кішкентай тікұшақ қозғалтқышының компрессоры шамамен 50 000 айналымда айналады. Турбожеттер компрессордан ұшақтың әртүрлі жүйелерін жұмыс істеуі үшін ауамен қамтамасыз етеді. Мысалдарға қоршаған ортаны бақылау жүйесі, мұздануға қарсы қорғау және жанар май бактерілерін қысыммен ұстау кіреді. Қозғалтқыштың өзі жұмыс істеуі үшін әртүрлі қысымдағы және ағыны әртүрлі ауа қажет. Бұл ауа компрессордан келеді, әйтпесе турбиналар қызып кетеді, майлау майы подшипниктерден ағып шығады, ротордың итермелеу подшипніктері сырғанап немесе артық жүктемеге ұшырайды және қозғалтқыштың алдыңғы бөлігінде мұз пайда болады. Компрессордан шыққан ауа, қосымша ауа деп аталады, турбинаны салқындату, подшипниктердің қуысын герметтеу, мұздануға қарсы қорғау және ротордың итермелеу подшипнігіне түсетін осьтік жүктеме оны мерзімінен бұрын тозуына жол бермеу үшін қолданылады. Ұшаққа ауа беру қозғалтқыштың тиімділігін төмендетеді, себебі ол қысылған, бірақ содан кейін итермелеуді қамтамасыз етпейді. Турбожеттерде қолданылатын компрессор түрлері әдетте осьтік немесе центрифугалық болады. Алғашқы турбожет компрессорларының қысым қатынасы шамамен 5:1 дейін болды. Аэродинамикалық жақсартулар, соның ішінде компрессорды екі жеке айналатын бөлікке бөлу, кіретін қақпақтар мен статорлар үшін өзгермелі қақпақ бұрыштарын енгізу және компрессордан ауа шығару арқылы кейінірек турбожеттердің жалпы қысым қатынасы 15:1 немесе одан да жоғары болуы мүмкін болды. Компрессордан шыққаннан кейін ауа жану камерасына енеді.

Жанар камерасы

Күю процесі жану камерасында поршенді қозғалтқыштағыдан едәуір өзгеше. Поршенді қозғалтқышта жанған газдар шағын көлемде орналасады, ал отын жану барысында қысым артады. Түрбореактивті қозғалтқышта ауа мен отын қоспасы жану камерасында жанады және қысымның жоғарыламауымен үздіксіз ағынмен турбинаға өтеді. Керісінше, жану камерасында қысымның азаюы байқалады. Отын-ауа қоспасы тек баяу жылдамдықпен қозғалған ауада ғана жануы мүмкін, сондықтан отын саптамалары арқылы бастапқы аймақта шамамен стехиометриялық жану үшін кері ағын аймағы сақталады. Жану процесін толықтыру және жану өнімдерінің температурасын турбина қабылдай алатын деңгейге дейін төмендету үшін қосымша компрессияланған ауа беріледі. Жалпы алғанда, турбина температурасының шегінде сақтау үшін жұқа қоспа қажет болғандықтан, әдетте ауаның 25% -дан азы жану үшін қолданылады.

Турбина

Жағылатын оттан шыққан ыстық газдар турбина арқылы кеңейеді. Турбиналар үшін инконел және Нимоник сияқты материалдар әдетте қолданылады. Қозғалтқыштағы ең ыстық турбина қанаттары мен лопастарының ішінде салқындату арналары бар. Металл температурасын белгілі шекте ұстау үшін компрессордан ауа осы арналар арқылы жіберіледі. Қалған сатыларға салқындату қажет емес. Бірінші сатыда турбина көбінесе импульстік турбина (пельтон дөңгелегіне ұқсас) болып табылады және ыстық газ ағынының соққысынан айналады. Келесі сатылар газды жылдамдататын конвергентті каналдар болып табылады. Энергия компрессордағы энергия беруге кері бағытта, импульс алмасу арқылы валға беріледі. Турбинаның дамытқан қуаты компрессорды және жанармай, май және гидравликалық сорғылар сияқты қосалқы құрылғыларды, олар қосалқы беріліс қоры арқылы қозғалады, басқарады.

Дымқыл

Турбинадан кейін газдар шығарылатын сорап арқылы кеңейіп, жоғары жылдамдықты ағын жасайды. Конвергентті сораптағы канал прогрессивті түрде тарылып, мойынға дейін жетеді. Турбореактивті қозғалтқыштағы сораптың қысым қатынасы жоғары жылдамдық режимінде сораптың тұншығуына себеп болады. Егер конвергентті-дивергентті де Лаваль сорабы орнатылса, дивергентті (ағын ауданы артатын) бөлімі газдардың дивергентті бөлімде дыбыс жылдамдығынан асып кетуіне мүмкіндік береді. Нәтижесінде жоғары шығарылатын газ жылдамдығы қосымша итермелі күшті тудырады.

Көтергіштікті арттыру

Көтергіш күш көбінесе турбоұшқыштарда су/метанол инъекциясы немесе сорғыш жағу арқылы арттырылды. Кейбір қозғалтқыштар екі әдісті де қолданды. Сұйық инъекция 1941 жылы Power Jets W.1 қозғалтқышында сынақтан өтті, бастапқыда аммиак қолданылып, кейін суға, содан соң су-метанол қоспасына ауыстырылды. Gloster E.28/39 ұшағында осы техниканы сынау жүйесі жасалды, бірақ ол ешқашан орнатылмады.

Қосалқы жанғыш

Артық күйдіру немесе "қайта жылыту камерасы" – турбинадан шығатын газдарды қайта қыздыру үшін қосылатын жану камерасы. Отынның шығыны өте жоғары, әдетте негізгі қозғалтқышқа қарағанда төрт есе көп. Артық күйдіру құрылғылары көбінесе әскери ұшақтар сияқты, үстінкү дыбыс жылдамдығымен ұшатын ұшақтарда қолданылады. Конкорд және Ту-144 сияқты екі суперсондық авиалайнерлер де, сондай-ақ эксперименталды SpaceShipOne суборбитальдық ғарыш кемесін тасымалдайтын Scaled Composites White Knight ұшағы да артық күйдіруді пайдаланған. Алғашқы сынақтар 1944 жылы "Глостер Метеор I" ұшағында W.2/700 қозғалтқыштарымен жүргізілді.

Циклдің жақсаруы

Турбореактивті қозғалтқыштың жұмысы шамамен Брейтон циклымен модельделеді. Газ турбинасының тиімділігі жалпы қысым коэффициентін арттыру арқылы, жоғары температураға төзімді компрессор материалдарын пайдалану арқылы және турбинаға кіретін температураны арттыру арқылы жақсартылады, бұл жақсы турбина материалдарын және/немесе жақсартылған қанаттардың/лопатоктың салқындатуын қажет етеді. Сонымен қатар, ағынның сорғыдан итеркіш соплоға қарай жылғандағы шығындарды азайту арқылы тиімділік жоғарылайды. Бұл шығындар компрессор мен турбинаның тиімділігі және арналардың қысым шығынымен өлшенеді. Газ турбинасының қуаты итеркіш соплода қолданылатын турбореактивті қолданбада пайдаланылғанда, турбина температурасын арттыру реактивті ағынның жылдамдығын арттырады. Қалыпты дыбыс асты жылдамдықтарда бұл итеркіш тиімділігін төмендетеді, нәтижесінде отынның жоғары тұтынуы немесе SFC (Specific Fuel Consumption) көтеріледі. Дегенмен, үстінкү дыбыс жылдамдығындағы ұшақтар үшін бұл тиімді болуы мүмкін, және Конкордтың турбореактивті қозғалтқыштарды қолдануының бір себебі осы. Турбореактивті жүйелер күрделі болғандықтан, мұндай жүйенің ең тиімді жұмыс істеуін қамтамасыз ету үшін, жаңа үлгілерді автоматтандыру саласындағы соңғы білімдерді енгізу арқылы басқару жүйелерін жетілдіру қажет, соның арқасында қауіпсіздігі мен тиімділігі артады.