Što su performanse mlaznog motora?

Mlazni ili turbinski motori daju snagu za zrakoplove komercijalnog i općeg zrakoplovstva diljem svijeta. Zrakoplovi s propelerskim pogonom imaju ograničenja radne visine zbog performansi propela, ali performanse mlaznog motora imaju tendenciju povećanja na većim visinama. Performanse turbinskih motora mjere se potrošnjom goriva, potiskom i otporom na različitim radnim visinama.

Turbinski motor će proizvesti veliku količinu potiska na malim visinama zbog velike gustoće zraka. Kako se zrakoplov penje, gustoća zraka će padati sve dok zrakoplov ne dosegne normalne visine krstarenja, često iznad 30,000 stopa (9,100 metara). Iako je gustoća zraka mnogo manja na tim visinama, zrakoplov može putovati brže zbog smanjenog otpora ili trenja zraka.

Veliki mlazni potisak na manjim visinama je nedostatak za učinkovitost motora. Mlazni zrakoplov koji krstari na manjim visinama mora značajno smanjiti snagu kako bi spriječio prekomjernu brzinu i oštećenje okvira zrakoplova. Rezultirajući manji potisak s velikom gustoćom zraka stvara loše performanse mlaznog motora, a potrošnja goriva bit će veća.

Performanse mlaznog motora optimizirane su kada turbina radi blizu 100 posto snage. To se događa jer je samo dio potiska motora posljedica izgaranja goriva. Veliki udio potiska je zrak koji komprimira dio turbinskog kompresora i prolazi kroz motor ili zaobilazi proces izgaranja. Većina turbinskih motora naziva se premosni motori, jer se samo dio protoka zraka koristi za izgaranje goriva, dok ostatak zaobilazi dio za izgaranje.

Kako zrak ulazi u ulaz motora, prolazi kroz niz rotora i lopatica koje komprimiraju zrak na viši tlak dok prolazi kroz manji presjek. Zrak visokog tlaka koristi se i za obilazni potisak i za zrak za izgaranje. Ispusna mlaznica je dizajnirana da ubrza zrak iz stražnjeg dijela motora dok se tlak pretvara u brzinu, što rezultira potiskom koji gura zrakoplov naprijed. Plinovi izgaranja također pokreću niz lopatica povezanih na osovinu koja pokreće dio ulaznog kompresora.

Performanse mlaznog motora često se mjere specifičnom potrošnjom goriva. To je definirano kao količina utrošenog goriva podijeljena s neto potiskom motora. Neto potisak je ukupni potisak motora umanjen za količinu potiska koju stvaraju efekti ovnu, ili zrak koji prolazi kroz motor zbog brzine leta. Specifična potrošnja goriva daje dizajnerima standardne vrijednosti performansi motora koje se mogu usporediti za različite visine i brzine.

Također je važno razumjeti performanse mlaznog motora za situacije u kojima jedan motor pokvari na višemotornom zrakoplovu. Preostali motor mora proizvesti dovoljno potiska na određenoj visini da omogući kontrolirani let dok se ne može izvršiti slijetanje. Osim toga, motor koji ne radi stvara otpor zbog prolaska zraka kroz njega, što se naziva djelovanje vjetrenjača. Dizajneri moraju uključiti performanse motora bez rada u zahtjeve za performanse motora.