Što je omjer zaobilaženja?

Omjer premosnice (BPR) je izraz koji se koristi za izražavanje omjera između količine zraka koja struji kroz premosni ventilator i oko jezgre modernog mlaznog motora i one koja prolazi kroz jezgru. U ranim mlaznim motorima, većina zraka koji je prolazio u ulaz motora korištena je u procesu izgaranja i prolazila je kroz jezgru motora da bi izašla na ispuh motora. Iako su ovi rani motori zrakoplova proizvodili dovoljan potisak, sagorijevali su puno goriva, proizvodili prekomjerne emisije i bili su vrlo bučni. Napredak u tehnologiji turbinskog pogona i stalni pritisak za proizvodnju tiših, čišćih i štedljivijih zrakoplovnih elektrana doveli su do razvoja motora s daleko većim omjerima zaobilaženja. Najnovija generacija mlaznih motora iz 2011. omjeri povrata su čak osam prema jedan, što ih čini tihim, čistijim i daleko učinkovitijim.

U osnovi, prosječna turbinska elektrana, ili mlazni motor kako ih se češće naziva, sastoji se od dva glavna dijela, ili stupnja, međusobno povezanih središnjim vratilom. Ova dva dijela smještena su unutar zatvorene cijevi, a sastoje se od skupa lopatica kompresora na prednjem dijelu motora i seta lopatica turbine na stražnjoj strani. Područje između dva dijela koristi se kao komora za izgaranje. Oba kraja cijevi su otvorena prema vanjskoj atmosferi, pri čemu vodeći ili prednji kraj služi kao ulaz, a stražnji otvor kao ispuh.

Kada motor radi, stupanj kompresora komprimira zrak koji ulazi u ulaz i potiskuje ga u komoru za izgaranje. Tamo se komprimirani zrak miješa s raspršenim gorivom i pali. Plin koji se brzo širi zatim prelazi i rotira stupanj turbine prije nego što izađe na ispuh. Ovaj vrući plin osigurava postotak potiska motora i, budući da su turbina i kompresor međusobno povezani, održava cijeli ciklus. U starijim mlaznim motorima, veliki udio zraka koji ulazi u motor korišten je u ovom procesu, pri čemu se većina ukupnog potiska motora razvija iz ispušnih plinova.

Iako je ovaj sustav dobro funkcionirao, imao je nekoliko nedostataka, kao što su velika potrošnja goriva, velike količine emisija koje proizvode motori i višak buke. Spiralni troškovi goriva i sve veća ekološka svijest, zajedno s pritiskom da se smanji razina buke oko zračnih luka, na kraju su doveli do razvoja onoga što je sada poznato kao high bypass motor. Ovi motori i dalje imaju istu osnovnu strukturu kao i starije varijante, ali imaju vrlo veliki ventilator prvog stupnja zatvoren u gondolu koja okružuje jezgru. Kada ti motori rade, većina zraka koji ulazi u ulaz u potpunosti zaobilazi jezgru.

Ovo ima niz značajnih prednosti. Prvi je potrošnja goriva s velikim povećanjem potiska zaobilaznice čime se smanjuje količina potiska potrebna za središnji proces izgaranja jezgre. Drugi je smanjenje buke uzrokovano nižim tlakom ispušnih plinova i efektom prigušivanja zaobilaznog zraka koji prolazi kroz ispuh. Bypass zrak također hladi motor, omogućujući potpunije izgaranje goriva uz razmjerno smanjenje emisija.

Od 2011. godine, moderni motori s visokim omjerom zaobilaženja imaju omjere do 10 puta veće od ranijih tipova. Pratt & Whitney JT 8D na starom Boeingu 737–200 imao je omjer zaobilaženja od 0.96 prema jedan. Rolls Royce Trent 900 na novom Airbusu A380 ili Boeingu 777 ima omjer 8.7 prema jedan. To znači da oko motora struji gotovo devet puta više zraka nego kroz jezgru. Jedini put kada su motori s niskim omjerom zaobilaženja superiorni je u primjenama nadzvučnog leta. Dobar primjer su motori na Concordeu, koji je imao omjer zaobilaženja od nula prema jedan, pri čemu je sav usisni zrak išao ravno niz crvenu traku.