Ti motorji sicer ne sodijo med turbinske. »Ramjet« je posebno oblikovana cev, ki dotekajoči zrak s svojo obliko komprimira. Segretemu zraku se nato vbrizga gorivo, vse skupaj pa ekspandira in zagotavlja potisno silo. V tem motorju ni gibajočih se delov, le gorivne šobe in vir toplote. Ob preprostosti teh motorjev je treba poudariti, da so neuporabni, dokler se ne premikajo z določeno hitrostjo (okoli 1600 km/h). To hitrost pa lahko dosežejo z uporabo kakega drugega pogonskega motorja (npr. raketni pogon). Ko enkrat delujejo, zagotavljajo nemoten potisk enako kot turbinski motorji.
Nazaj
Ti motorji so nekakšen hibrid med turboventilatorskimi in propelerskoventilatorskimi motorji. V bistvu je slednjemu dodan ventilatorski obroč (gondolo), ki ima popolnoma enako vlogo kot pri ventilatorskem motorju. Ti motorji omogočajo letalom visoke podzvočne hitrosti.
Nazaj
Slab izkoristek turbovijačnih motorjev pri večjih hitrostih leta je gnal inženirje k novim raziskavam. Tako so skonstruirali propelerskoventilatorske motorje. Značilnost teh motorjev so krajše, bolj vitke, tanke ter zavite lopatice propelerja. Taka konstrukcija omogoča povečanje kritičnega Machovega števila na lopaticah. Kljub večjim številom vrtljajev ne prihaja do tlačnih skokov, letalo pa lahko dosega večje horizontalne hitrosti ob do 20 odstotkov manjši porabi goriva.
V uporabi sta dve vrsti propfan motorjev. Osnovna z enim propelerskim vencem in druga z dvema nasproti vrtečima se vencema. Izkoristek slednjega je nekoliko večji, ker zagotavlja manjši odklon toka zraka za vencema. Potisna sila se z odklonom od aksialne smeri namreč zmanjša za cos A (A= kot odklona potisne sile za vencem).
Obtočno razmerje teh motorjev naj bi po nekaterih podatkih dosegalo tudi 90:1. Propelerska gred tega motorja je lahko s turbinskim delom povezana direktno ali pa preko reduktorja. Oboje je možno zaradi spremenljivega koraka propelerskih lopatic.
Nazaj
Letala, ki so po svoji zasnovi konstruirana za razmere kratkega vzletanja in navpičnega pristajanja, uporabljajo povsem običajne reakcijske motorje, pri katerih so bile potrebne drugačne konstrukcijske rešitve podsistemov za usmerjanje potiska zraka.
V glavnem so to vektorsko usmerjene izpušne šobe in navpično usmerjeni izpušni jaški na koncu kril letala in v njegovem nosu. Tak sistem s pomočjo računalnika omogoča pilotu krmarljivost letala v vseh prostostnih stopnjah. Letalo harrier je tipičen predstavnik tehnologije STOV. Druga konstrukcijska rešitev, ki jo lahko zasledimo pri ameriškem skupnem lovskem bombniku JSF F-35, je kombinacija vertikalnega ventilatorja, postavljenega za pilotsko kabino s prej opisanim sistemom vektorsko usmerjenega potiska. Velika prednost te kombinacije je hladnejši potisni curek zraka pod letalom. To pomeni manjše toplotno obremenjevanje podlage, na kateri letalo pristaja (tanjša jeklena plošča na letalonosilki).
Nazaj
Kadar turbina reakcijskega motorja ne poganja vijaka, temveč rotor helikopterja, take motorje imenujemo turbogredni. Tudi v tem primeru mora biti turbinska gred preko reduktorja povezana z rotorjem oz. drugimi porabniki (črpalka, pogonski sistemi ladij, čolnov ali avtomobilov), da zagotovi manjše vrtljaje.
Motorji so konstruirani tako, da se večina energije, ki se sprosti v zgorevalni komori, porabi za vrtenje turbine. Izpušni plini zato ob izstopu iz motorja nimajo velike kinetične energije. To dejstvo zagotavlja tem motorjem precej nizko raven hrupa.
Nazaj
Turbovijačni motorji imajo namesto ventilatorja vgrajen letalski vijak, ki ga prek reduktorja poganja nizkotlačna turbina. Dvo-, tro- ali večkraki propelerji, ki so lahko potisni ali vlečni, tako zagotavljajo najboljši izkoristek reakcijskih motorjev na majhnih višinah in pri majhnih hitrostih, zato turbovijačne motorje vgrajujejo v manjša potniška in transportna letala ter večino šolskih letal.
Reduktor zmanjšuje število vrtljajev vijaka v območje, kjer so njegovi izkoristki najboljši. Zaradi velike obodne hitrosti na koncu propelerja se tam namreč lahko pojavijo tlačni skoki. To se zgodi, kadar obodna hitrost preseže zvočno hitrost. Izkoristek in posledično potisna oziroma vlečna sila vijaka takrat pade.
Turbovijačni motorji v primerjavi z enako velikimi batnimi motorji proizvajajo več uporabne moči in so hkrati mnogo tišji, njihova cena in stroški vzdrževanja pa so mnogo višji. Poleg potisne ali vlečne sile, ki jo ustvarja vijak, del potiska ustvarijo tudi izpušni plini iz motorja, vendar je ta del izredno majhen, skorajda zanemarljiv. Pri turbovijačnih motorjih ne poznamo sistema za dodatno zgorevanje.
Nazaj
V osnovi je turboventilatorski motor enak turboreakcijskemu. Poglavitna razlika je v deljenju dotekajočega zraka na primarni in sekundarni del. To deljenje se imenuje obtočno razmerje (bypass ratio) in predstavlja količino zraka, ki gre mimo vročega dela motorja, v primerjavi s tistim, ki gre skozi vroči del. Na zunaj se to vidi kot velika školjka, ki običajno obdaja le sprednji del turboventilatorskega motorja.
Velikost te školjke je odvisna od obtočnega razmerja, za katerega je motor konstruiran. Silo, ki jo potrebujemo za potisk letala, pridobimo s produktom mase zraka, ki gre skozi motor, ter njegovim pospeševanjem (razlika med vstopno in izstopno hitrostjo zraka v motor). Pri turboreakcijskem motorju majhne mase zraka zelo pospešujemo, medtem ko pri turboventilatorskem motorju velike mase zraka malo pospešujemo. Pot primarnega zraka je povsem enaka kot pri turboreakcijskem motorju, vendar je razlika med vstopno in izstopno hitrostjo manjša. V enačbi F=m*a to pomeni, da je a precej manjši kot pri turboreakcijskih motorjih. Da bi potisna sila F ostala enako velika, moramo torej povečati maso zraka m, ki gre skozi hladni (ventilatorski) del motorja. Ventilator omogoča velik masni pretok zraka z velikim številom vrtljajev. Primerjava turboreakcijskih in turboventilatorskih motorjev pokaže, da imajo pri enakih vstopnih parametrih turboventilatorski motorji manjšo specifično porabo goriva, kar pomeni boljši izkoristek, hkrati pa so mnogo tišji.
Turboventilatorski motorji imajo v turbinskem delu dodano vsaj še eno ločeno stopnjo (običajno več), ki poganja ventilator. Ventilator ima podobno funkcijo kot propeler. V nasprotju s propelerjem ima od 30 do 40 lopatic, ki so na konicah obdane z ohišjem. Ta ima enako funkcijo kot vstopišče zraka pri turboreakcijskem motorju. čŒelni presek turboventilatorskih motorjev je odvisen od obtočnega razmerja in je običajno precej večji kot pri turboreakcijskih motorjih. To pa pomeni tudi večji čelni upor letala, kar povečuje stroške.
Ventilator zagotavlja od 30 do 75 odstotkov celotne potisne sile motorja. Sekundarni zrak po ventilatorski stopnji (stator in rotor) običajno vodimo v atmosfero (motorji JT9D, PW2000, PW4000, V2500 ...). Ti motorji imajo obtočno razmerje do 10:1 in so v uporabi v potniških letalih. Vojaška letala uporabljajo motorje z manjšim obtočnim razmerjem do 2,5:1. Sekundarni zrak se jim lahko vodi ob vročem delu motorja do izpušne šobe. Hladen zrak se tako zmeša z vročim šele ob izstopu iz motorja. Posebne izvedbe turboventilatorskih motorjev omogočajo mešanje primarnega in sekundarnega zraka v komori za dodatno zgorevanje. Statični potisk teh motorjev se s tem poveča, njihov izkoristek pa pade.
Turboventilatorske motorje zaradi gospodarnosti in nizke ravni hrupa vgrajujejo v potniška, vojaška in tudi druga letala. Ti motorji omogočajo nadzvočno in podzvočno letenje, vendar pri hitrostih manjših od 400 km/h njihov izkoristek pade. Zato v letalih, ki letijo pri teh hitrostih, uporabljajo turbovijačne motorje.
Nazaj
Prvi turboreakcijski motor je skonstruiral Anglež Frank Whittle. Od ideje do dejanske vgradnje v letalo gloster je minilo kar 11 let. Danes se turboreakcijski motorji uporabljajo predvsem za letala, ki dosegajo nadzvočne hitrosti. To so predvsem vojaška letala, pri katerih specifična poraba goriva ni problematična. Poleg velike porabe goriva je za te motorje značilen tudi velik hrup, ki ga povzročajo. Ta hrup je posledica velike izstopne hitrosti izpušnih plinov. Turboreakcijske motorje so vgrajevali tudi v potniška letala, kot so Boeing B707, B727, B737 ter comet, ki so letela pri podzvočnih hitrostih, ter v nadzvočna letala concorde in Tupoljev Tu-144.
Posebno oblikovano vstopišče zagotavlja kompresorju stabilen in enakomeren dotok zraka. V kompresorju (aksialnem ali centrifugalnem) se zraku poveča tlak. Kompresor ima običajno več stopenj. Močno stisnjen (komprimiran) in segret zrak pride prek difuzorja v zgorevalno komoro, kjer se mu vbrizga gorivo. Mešanica goriva in zraka se nato vžge in produkti zgorevanja nato prek turbinskega dela motorja preidejo v izpušni del ter naprej v okolico. Produkti zgorevanja zagotavljajo dovolj energije za pogon turbinskega dela motorja, pomožnih pogonskih enot (črpalke, generatorji) in hkrati zagotavljajo dovolj potisne sile, ki omogoča letalu da se premika naprej. Turbina motorja je prek gredi povezana s kompresorjem. Kompresor, ki se vrti z visokimi vrtljaji, komprimira nov svež zrak, ki omogoča, da se delovni proces ponavlja. Produkti zgorevanja se skozi šobo izpuščajo v okolico. Izpušna šoba je lahko konstruirana tako, da ima konstanten ali pa spremenljiv presek. Spremenljiva oblika omogoča spreminjati hitrost izpušnih plinov, kar s pridom izkoriščajo letala med vzletom ali manevri.
Nekateri turboreakcijski motorji imajo za turbinskim delom dodatno vgrajeno posebno komoro: sistem za dodatno zgorevanje. V tem primeru se izpušnim plinom, ki imajo visoko temperaturo, dodatno vbrizgava gorivo, ki se vžge in jim tako poveča notranjo energijo. To se pozna kot povečanje kinetične energije oziroma povečanje izstopne hitrosti izpušnih plinov. Sistem za dodatno zgorevanje je zelo negospodaren, saj se poraba goriva zelo poveča. Potisna sila motorja se v tem času lahko skoraj podvoji. Dodatno zgorevanje se zato uporablja le ob izjemnih primerih in zelo omejen - kratek čas.
Turboreakcijske motorje danes zamenjujejo turboventilatorskimi motorji, ki so mnogo bolj gospodarni in tišji.
Nazaj
V tem sklopu si lahko preberete kako delujejo reakcijski motorji, katere komponente jih sestavljajo in kakšno gorivo uporabljajo letala. Opisani so tudi nekateri sistemi na letalih in helikopterjih ter varnost na letališčih.
Bralci ste vabljeni, da nam pošljete opise sistemov in orožij, ki jih tu niste zasledili, in imate o njih kaj napisano.
✈ Letalski motorji
✈ Sistemi in konstrukcijska gradiva
✈ Oborožitev
✈ Varnost na letališčih
✈ Pravno varstvo potnikov
✈ Zdravje (venska tromboza)
✈ D-check na letalu B747
✈ Navigacija
✈ Sir George Cayley (1773-1857)
✈ Samuel Pierpont Langley (1834-1906)
✈ Glenn H. Curtiss (1878-1930)
✈ Henri Farman (1874-1958)
✈ Edvard Rusjan (1886-1911)
✈ Otto Lilienthal (1848 – 1896)
✈ Wilbur in Orville Wright (1867-1912, 1871-1948)
✈ Alberto Santos Dumont (1873 – 1932)
✈ Louis Blériot (1872-1936)
✈ Grof Ferdinand von Zeppelin (1838-1917)
✈ Manfred Albrecht Freiherr von Richthofen – Rdeči Baron (1892-1918)
✈ Igor Sikorsky (1889-1972)
✈ Anthony Fokker (1890-1939)
✈ Charles A. Lindbergh (1902-1974)
✈ Jack (John Knudsen) Northrop (1895-1981)
✈ Hugo Junkers (1859-1935)
✈ William E. Boeing (1881-1956)
✈ Donald Douglas (1892-1981)
✈ Willy Messerschmitt (1898-1978)
✈ Marcel Dassault (1892-1986)
✈ Hans-Joachim Von Ohain (1911–1998)
✈ Jurij Aleksejevič Gagarin (1934-1968)
✈ Joseph Sutter - Jože Suhadolc (1921-2016)