Lidé se po více než milionu let evoluce stali nadřazenou rasou na planetě Zemi. Podmanili jsme si vodu, zemi i vzduch a nyní usilujeme o jejich překonání. Ačkoli existuje nepřeberné množství definic, které by mohly vyčíslit úspěchy Homo sapiens, jedna jediná, která vyniká, je inženýrství, konkrétně letecká technika.
Když pomineme dojíždění a pohodlí, lidé rozpoutali válku o oblohu, která definuje, jak pokročilé technologie dosáhly, aby nám poskytly jistotu létat stovky metrů nad zemí. Od zrodu letectví se představa plavidla, které je dostatečně lehké, aby mohlo létat, dramaticky změnila. Letadla dnes dokážou odolat nejsilnějším přírodním bouřím a velkou zásluhu na tom mají motory, které je pohánějí.
Na úvod si řekněme, že nejsme žádní odborníci na mechanické pokroky v oblasti letectví. Pokusíme se však co nejlépe vysvětlit tři nejpoužívanější typy motorů, které se v moderní době používají v letadlech.
Turbodmychadlové motory. (Zdroj obrázku: Mech4Study)
Turbojetové motory
Než se pustíme do technické stránky motoru, je třeba znát tři součásti – kompresor, který stlačuje vzduch, spalovací komoru, kde se spaluje palivo, a turbínu, která zase pomáhá při pohonu kompresoru. Turbodmychadlo jako takové je nejzákladnějším typem proudového motoru. V takovém uspořádání se vzduch nasávaný otvorem v přední části motoru stlačuje v kompresoru na přibližně 3 až 12násobek původního tlaku. Tento vzduch je pak ve spalovací komoře spalován v kombinaci s palivem, čímž se zvýší teplota kapalné směsi na přibližně 600 až 700 stupňů Celsia. Vzniklý horký vzduch pak prochází turbínou, která zase pohání kompresor.
Jsou-li turbína a kompresor účinné, bude tlak přicházející do turbíny téměř dvojnásobný oproti atmosférickému tlaku a tento přetlak je posílán do trysky, kde vzniká proud plynu o vysoké rychlosti, který vytváří tah. Kromě toho lze značný tah dále vytvořit pomocí druhé spalovací komory, která je umístěna za turbínou a před tryskou. To vede ke zvýšení teploty a následně ke zvýšení tahu přibližně o 40 %.
Stručně řečeno, turbodmychadlo je reakční motor, kde expandující plyny tlačí na přední část motoru. Turbodmychadlo nasává vzduch a buď ho stlačuje, nebo stlačuje. Tyto plyny se odrážejí zpět a vystřelují ze zadní části výfuku, čímž tlačí letadlo vpřed.
Turbovrtulové proudové motory. (Zdroj obrázku: AviationStackExchange)
Turbovrtulové proudové motory
V případě turbovrtulového proudového motoru se turbína v zadní části otáčí horkými plyny a ty roztáčejí hřídel, která roztáčí vrtuli. Tento typ motoru je nejčastěji používán v malých dopravních letadlech a dopravních letadlech.
Podobně jako proudový motor má i turbovrtulový motor kompresor, spalovací komoru a turbínu. Vzduch a plyn se spojují a pohánějí turbínu, která pak pohání kompresor. Oproti proudovému motoru má turbovrtulový motor lepší účinnost pohonu při rychlostech nižších než 500 mil za hodinu.
Moderní turbovrtulové motory se dodávají s vrtulí menšího průměru s větším počtem listů pro efektivní provoz při vyšších rychlostech. Pro zvládnutí vyšších rychlostí letu jsou lopatky vyrobeny ve tvaru scimitaru se zametenými náběžnými hranami na koncích lopatek. Takové vrtule se nazývají propfany.
Proudové motory s turboventilátory. (Zdroj obrázku: Wikimedia)
Turboventilátorové proudové motory
Na rozdíl od proudového motoru, který nasává veškerý vzduch uvnitř motoru, má turboventilátorový motor velký ventilátor v přední části, který nasává většinu proudu vzduchu kolem vnější strany motoru. Díky tomu je motor tišší a má větší tah při nízkých rychlostech. Většina všech dopravních letadel je poháněna tímto motorem.
Malá část vzduchu vstupuje do motoru a zbytek prochází nízkotlakým kondenzátorem. Tento vzduch pak vychází jako studený proud, který se smísí s plynogenerátorem a vytvoří horký proud. Cílem tohoto druhu obtokového systému je zvýšit tah bez zvýšení spotřeby paliva. Toho se dosáhne zvýšením celkového hmotnostního průtoku vzduchu a snížením rychlosti v rámci stejné celkové dodávky energie.
.