Quelle est la différence entre turbines et turbopropulseurs ?

La plupart des avions modernes, passagers et militaires, utilisent des turbines à gaz, aussi appelées réacteurs, pour créer la poussée et propulser l'avion. Les turbines ont plusieurs sous-catégories : turbojet, turbofan, turbomoteur (turboshaft) et turbopropulseur (turboprop). Chaque type fournit une puissance différente et excelle à différentes vitesses et altitudes.

Turbine

Généralement, un moteur à turbine est un moteur rotatif utilisant un fluide et un flux d'air pour l'énergie. Les turbines simples n'ont qu'une pièce mobile, un ensemble rotor, comme dans les premières éoliennes et roues à aubes. Dans les moteurs à turbine, une série de tambours à aubes accélère le flux d'air dans le moteur. Une fois le moteur en rotation, du carburant est ajouté et enflammé, créant une très haute pression. Cette pression jaillit par l'arrière et crée la poussée nécessaire pour propulser l'avion vers l'avant.

Turbopropulseur

Un turbopropulseur utilise la conception de base d'une turbine avec une différence déterminante : la présence d'une hélice à l'avant du moteur. La plupart des turbines utilisent l'échappement du mélange air/carburant pour créer la poussée par l'arrière, mais les turbopropulseurs utilisent l'énergie de l'échappement pour faire tourner le rotor de l'hélice. L'hélice crée alors la poussée, qui tire l'avion par l'avant plutôt que de le pousser par l'arrière.

Utilisations des moteurs turbopropulseurs

Les turbopropulseurs ne volent pas aussi vite que les autres avions à turbine, principalement parce que l'hélice avant fonctionne à des vitesses inférieures à celles propulsées uniquement par les gaz d'échappement. Ils sont plus efficaces à 400-640 km/h (250-400 mph) et à 5 500-9 000 m (18 000-30 000 ft) d'altitude. Comme les hélices demandent moins d'énergie pour tourner à vitesse optimale que la turbine n'en produit, et que l'échappement fait tourner l'hélice au lieu de jaillir par l'arrière, les turbopropulseurs sont plus économes en carburant. Ces caractéristiques en font le moteur préféré pour les petits avions subsoniques utilisés pour des trajets courts.

Autres types de turbines

Les turbojets sont essentiellement le type de base de turbine : l'air entrant est accéléré dans la chambre de combustion où le carburant est ajouté et enflammé pour dilater l'air et le rejeter par l'échappement. Les turbofans combinent caractéristiques des turbojets et turbopropulseurs : l'air entrant est dévié en deux flux, l'un traversant le rotor et la chambre de combustion, l'autre contournant la chambre pour refroidir le moteur, réduire le bruit et créer une poussée additionnelle. Le turbomoteur (turboshaft) fonctionne comme un turbopropulseur en ce que la puissance crée de la rotation plutôt que de la poussée. Beaucoup d'hélicoptères utilisent des turbomoteurs.