Når du går om bord på et flyselskab, bruger du måske ikke meget tid på at tænke på motorerne. Men de er den eneste grund til, at 700.000 pund aluminium og passagerer kan suse gennem luften med 80 % af lydhastigheden. Så hvordan fungerer de? Lad os se nærmere på det.
Det grundlæggende
Jetmotorer, som også kaldes gasturbiner, fungerer ved at suge luft ind foran i motoren ved hjælp af en blæser. Derfra komprimerer motoren luften, blander brændstof med den, antænder brændstof/luft-blandingen og skyder den ud bagud af motoren og skaber fremdrift.
Det er en ret grundlæggende forklaring på, hvordan den fungerer, så lad os se på hver enkelt sektion af en jetmotor for at se, hvad der egentlig foregår.
Dele af en jetmotor
Der findes 4 hovedtyper af turbinemotorer, men i dette eksempel bruger vi turbofan-motoren, som er den mest almindelige type turbinemotor, der findes på flyvemaskiner i dag.
Fan
Den første del af turbofan-motoren er blæseren. Det er også den del, som man kan se, når man kigger på fronten af et jetfly.
Fan’en, som næsten altid er lavet af titaniumblade, suger enorme mængder luft ind i motoren.
Luften bevæger sig gennem to dele af motoren. En del af luften ledes ind i motorens kerne, hvor forbrændingen vil finde sted. Resten af luften, kaldet “bypass-luft”, flyttes rundt uden for motorens kerne gennem en kanal. Denne bypass-luft skaber ekstra fremdrift, afkøler motoren og gør motoren mere støjsvag ved at dække den udstødningsluft, der kommer ud af motoren. I nutidens moderne turbofans producerer bypass-luften størstedelen af en motors fremdrift.
Kompressoren
Kompressoren er placeret i den første del af motorkernen. Og den komprimerer, som du sikkert har gættet, luften.
Kompressoren, der kaldes en “aksialstrømskompressor”, bruger en række luftfolieformede snurrende blade til at fremskynde og komprimere luften. Den kaldes aksialstrømning, fordi luften passerer gennem motoren i en retning parallelt med motorakslen (i modsætning til centrifugalstrømning).
Når luften bevæger sig gennem kompressoren, bliver hvert sæt blade lidt mindre, hvilket tilfører mere energi og kompression til luften.
Mellem hvert sæt kompressorblade er der ikke bevægelige, flyvepladeformede blade, der kaldes “statorer”. Disse statorer (som også kaldes vaner) øger lufttrykket ved at omdanne rotationsenergien til statisk tryk. Statorerne forbereder også luften til at komme ind i det næste sæt roterende vinger. Med andre ord “retter de luftstrømmen op”.
Når de kombineres, kaldes et par roterende og stationære blade for et trin.
Brændkammeret
Brændkammeret er det sted, hvor ilden opstår. Når luften kommer ud af kompressoren og ind i forbrændingsrummet, blandes den med brændstof og antændes.
Det lyder enkelt, men det er faktisk en meget kompleks proces. Det skyldes, at forbrænderen skal opretholde en stabil forbrænding af brændstof/luftblandingen, mens luften bevæger sig gennem forbrænderen med ekstremt høj hastighed.
Kassen indeholder alle dele af forbrænderen, og inde i den er diffusoren den første del, der udfører arbejdet.
Diffusoren bremser luften fra kompressoren, hvilket gør det lettere at antænde den. Kuplen og hvirvelstrømpen tilføjer turbulens til luften, så den lettere kan blandes med brændstoffet. Og brændstofinjektoren sprøjter, som du sikkert har gættet, brændstof ud i luften og skaber en brændstof/luft-blanding, der kan antændes.
Derfra er det lineren, hvor den egentlige forbrænding sker. Foringen har flere indgange, så luften kan komme ind flere steder i forbrændingszonen.
Den sidste hoveddel er tændrøret, som minder meget om tændrørene i din bil eller stempelmotorflyvemaskinen. Når først antænderen tænder ilden, er den selvbærende, og antænderen slukkes (selv om den ofte bruges som reserve i dårligt vejr og ved isdannelse).
Turbinen
Når luften først har fundet vej gennem forbrændingsmaskinen, strømmer den gennem turbinen. Turbinen er en serie af flyvepladeformede vinger, der minder meget om vingerne i kompressoren. Når den varme luft med høj hastighed strømmer hen over turbineskærene, udvinder de energi fra luften og drejer turbinen rundt i en cirkel og drejer den motoraksel, som den er forbundet med.
Dette er den samme aksel, som blæseren og kompressoren er forbundet med, så ved at dreje turbinen fortsætter blæseren og kompressoren på forsiden af motoren med at suge mere luft ind, som snart vil blive blandet med brændstof og forbrændt.
Dysen
Det sidste trin i processen sker i dysen. Dysen er i bund og grund motorens udstødningskanal, og det er her, hvor luften med høj hastighed skyder ud bagtil.
Dette er også den del, hvor Sir Isaac Newtons tredje lov kommer i spil: For enhver handling er der en lige stor og modsatrettet reaktion. Kort sagt: Ved at tvinge luft ud bagud af motoren ved høj hastighed skubbes flyet fremad.
I nogle motorer er der også en blander i udstødningsdysen. Denne blander simpelthen noget af den bypass-luft, der strømmer rundt om motoren, med den varme, forbrændte luft, hvilket gør motoren mere støjsvag.
Samlet set
Jetmotorer producerer utrolige mængder af fremdrift ved at suge luft ind, komprimere den, antænde den og udlede den bagud. Og de gør det hele på en meget brændstofbesparende måde.
Så næste gang du stiger om bord på et passagerfly, uanset om du er pilot forrest eller sidder bagi, så tag et øjeblik til at takke de ingeniører, der har gjort det muligt for dit jetfly at suse hen over himlen med 80 % af lydhastigheden.
Find ud af, hvad Republic gør som førende i branchen her.
Bliv en bedre pilot.
Abonner på Boldmethods e-mail, og få hver uge reelle flyvetips og oplysninger direkte i din indbakke.
