Mennesker blev den overlegne race på planeten Jorden efter mere end en million års udvikling. Vi erobrede vand, land og luft og sigter nu mod at gå videre end det. Selv om der findes et væld af definitioner, der kunne kvantificere Homo sapiens’ bedrifter, er der en enkelt, der skiller sig ud, ingeniørvidenskab, nærmere bestemt flyteknik.
Selv om man ser bort fra pendling og bekvemmelighed, har mennesket ført krig om luftrummet, hvilket definerer, hvor avanceret teknologien er nået til at give os selvtillid til at flyve hundredvis af meter over jorden. Siden luftfartens fødsel har ideen om et fartøj, der er let nok til at flyve, ændret sig dramatisk. Flyvemaskiner kan i dag modstå naturens stærkeste storme, og en stor del af æren går til de motorer, som det drives af.
Lad os indledningsvis fortælle dig, at vi ikke er eksperter i mekaniske fremskridt inden for luftfart. Men vi vil gøre vores bedste for at forklare de tre mest anvendte motortyper, der anvendes i flyvemaskiner i den moderne tidsalder.
Turbojetmotorer. (Billedkilde: Mech4Study)
Turbojetmotorer
Hvor vi kommer ind på de tekniske detaljer i en motor, er der tre komponenter, som du skal være opmærksom på – en kompressor, der sætter luften under tryk, et forbrændingskammer, hvor brændstoffet forbrændes, og en turbine, der til gengæld hjælper med at drive kompressoren. Et turbojetfly i sig selv er den mest grundlæggende type jetmotor. I et sådant setup komprimeres luften, der tages ind fra åbningen foran på motoren, til ca. 3 til 12 gange sit oprindelige tryk i kompressoren. Denne luft forbrændes derefter sammen med brændstof i forbrændingskammeret for at hæve væskeblandingens temperatur til ca. 600-700 grader celcius. Den resulterende varme luft ledes derefter gennem en turbine, som igen driver kompressoren.
Hvis turbinen og kompressoren er effektive, vil det tryk, der kommer til turbinen, være næsten dobbelt så højt som det atmosfæriske tryk, og dette overtryk sendes til dysen for at producere en gasstrøm med høj hastighed, der giver fremdrift. Herudover kan der yderligere skabes betydelig fremdrift ved hjælp af et andet forbrændingskammer, der er placeret efter turbinen og før dysen. Dette resulterer i en øget temperatur og dermed i en stigning på ca. 40 % i fremdriften.
Turbojetmotor er kort fortalt en reaktionsmotor, hvor ekspanderende gasser skubber mod motorens forende. Turbojetten suger luft ind og enten komprimerer eller presser den. Disse gasser preller tilbage og skyder ud af udstødningens bagende og skubber flyet fremad.
Turbopropjetmotorer. (Billedkilde: AviationStackExchange)
Turbopropjetmotorer
I tilfælde af en turbopropjetmotor bliver turbinen bagtil drejet af varme gasser, og dette drejer en aksel, der får propellen til at dreje rundt. Denne motortype er mest almindelig i små passagerfly og transportfly.
I lighed med en turbojetmotor har en turbopropmotor også en kompressor, et forbrændingskammer og en turbine. Luft og gas kombineres for at drive turbinen, som derefter driver kompressoren. I modsætning til en turbojetmotor har en turbopropmotor en bedre fremdriftseffektivitet ved hastigheder på under 500 miles i timen.
Moderne turbopropmotorer er udstyret med en propel med en mindre diameter og flere blade for at opnå en effektiv drift ved højere hastigheder. For at kunne klare de højere flyvehastigheder er bladene udformet som en krumsabel med en tilbagevendende forkant ved bladspidserne. Denne type propeller kaldes propfans.
Turbofan-jetmotorer. (Billedkilde: Wikimedia)
Turbofan Jet Engine
I modsætning til et turbojetfly, der suger al luften ind i motoren, har en turbofan-motor en stor blæser foran, som suger det meste af luftstrømmen omkring ydersiden af motoren. Dette gør motoren mere støjsvag og giver mere fremdrift ved lave hastigheder. Størstedelen af alle flyvemaskiner drives af denne motor.
En lille del af luften kommer ind i motoren, og resten ledes gennem en lavtrykkondensator. Denne luft kommer så ud som en kold stråle, der derefter blandes med gasgeneratoren for at producere en varm stråle. Formålet med denne form for bypass-system er at øge fremdriften uden at øge brændstofforbruget. Det opnås ved at øge den samlede luftmassestrøm og reducere hastigheden inden for den samme samlede energiforsyning.