Typer af motorer, der anvendes i fly
De fleste fly er drevet af en eller anden form for luftdrevet jetmotor. Disse motorsystemer suger luft ind, som komprimeres, forbrændes og udstødes for at producere fremdrift. Skubbet kan komme fra højtryksudstødning eller fra roterende turbineskærme, der driver eksterne komponenter.
Den mest almindelige flymotorkonstruktion er gasturbiner. Gasturbinemotorer suger luft ind, som blandes med brændstof og antændes for at producere varm, ekspanderende gas. Energien fra den ekspanderende gas bruges til at drive en turbine – et hjul af flyveplader eller vinger, der drejer rundt om en aksel for at drive motorkomponenter som propeller og ventilatorer. Der findes forskellige typer gasturbinemotorer i moderne fly, som alle drives af roterende vinger og brændende luft.
Turbofan:
Turbofan-motorer er de mest almindelige til kommercielle jetfly, da de giver betydelig fremdrift og høj brændstofeffektivitet. Disse motorer kan let identificeres ved den store blæser foran, der bruges til at suge enorme mængder luft ind.
Sjovt faktum: Under starten kan en typisk flymotor suge over et ton luft ind i sekundet.
En del af denne indsugningsluft ledes ind i motorkernen til forbrænding, mens en del ledes rundt om forbrændingsaggregatet for at blive udstødet direkte fra dysen.
Typer af turbofanmotorer
Turbofanmotorer kan inddeles i to varianter baseret på forholdet mellem omledt luft.
- Turbofanmotorer med høj bypass-andel omdirigerer det meste af luften rundt om forbrændingsrummet til at blive udstødet direkte fra dysen som drivkraftproducerende udstødning.
- Low-bypass-turbofanmotorer kanaliserer mere indsugningsluft gennem de forskellige motortrin, hvilket producerer større fremdrift via forbrænding, men også forbruger mere brændstof.
Turbojet:
Turbojetmotorer er en tidligere variant uden den store frontale blæser. De var de første gasturbiner til luftfart. Turbojetmotorer trækker luft direkte ind i kompressoren, og al den varme luft passerer gennem forbrændings- og turbinetrinene, inden den kommer ud via fremdriftsdysen. Turbopropmotorer er relativt enkle og kompakte, men de mangler den brændstofeffektivitet og de støjreducerende fordele, som en højbypass-turbofan har.
Sjov kendsgerning: Turbopropmotorer drev Concorde – et sidenhen udgået supersonisk passagerfly, der kunne flyve med dobbelt lydhastighed.
Turboprop:
En turbopropmotor er i bund og grund et turbojetfly med en propel påsat en propel. Indsugningsluften passerer gennem en kompressor og et forbrændingskammer, hvorefter den forbrændte gas bruges til at drive en roterende turbine. Turbineakslen er forbundet med en propel uden for motoren, som drejer rundt for at skabe en fremdrift, der driver flyet fremad. Propellereffekten og skubkraften i denne jetmotor er afbalanceret for at opnå optimal ydeevne. Turbopropfly giver begrænset flyvehastighed, men er meget effektive – hvilket gør dem populære i mindre kommercielle og private fly.
Sjov kendsgerning: Verdens største turbopropfly, Antonov An-22, drives af fire par modsat roterende propeller, der snurrer i modsatte retninger for at afbalancere drejningsmomentet.
Turboshaft:
Turboshaft-motorer er ligesom turbopropmotorer, idet luftstrømmen udnyttes til at drive en roterende turbine for at producere strøm. Hovedforskellen er, at en turbopropmotor direkte roterer propellen for at producere fremdrift, mens en turboaksel normalt driver en transmission, som igen driver flyet. Turboshaftmotorer er mest almindelige i helikoptere, hvor turbineakslen forbindes med en transmission, der driver helikopterens rotorer. Turboaksler anvendes også ofte i tanke, tog og skibe.
Ramjet og Scramjet
Ramjets er luftdrevne forbrændingsmotorer, men adskiller sig fra gasturbiner, fordi de ikke har roterende vinger eller bevægelige dele. Ramjets fungerer efter de samme principper for kompression, forbrænding og udstødning, men er udelukkende afhængige af flyets fremadgående bevægelse til at komprimere den indkommende luft. Ramjets er ineffektive ved lave hastigheder, men kan accelerere fly til supersoniske niveauer, hvilket gør dem populære til jagerfly og missiler.
Scramjets fungerer efter samme principper, men opnår endnu højere hastigheder ved at forbrænde supersonisk luft i motorkernen. NASA benyttede en scramjet til at accelerere et ubemandet fly til næsten 7.000 miles i timen – en verdensrekord med ti gange lydhastigheden.
Critical Component Enhancement
Flymotorer er blandt de mest sofistikerede systemer, der nogensinde er skabt. Disse moderne vidundere af jetmotorer udnytter energi fra luften til at løfte enorme belastninger, gennemtrænge stratosfæren og overgå lydhastigheden. Ud over at være komplekse og kraftfulde er jetmotorer også usædvanligt pålidelige – de bringer hver dag millioner af passagerer sikkert frem til deres bestemmelsessted.
Laser peening spiller en afgørende rolle for motorens ydeevne og pålidelighed for forskellige typer flymotorer, hvilket giver ingeniørerne mulighed for at skubbe grænserne ud og samtidig sikre maksimal sikkerhed. Alle gasturbinemotorer er modtagelige for metaludmattelse eller spændingsrevner i de hurtigt snurrende vinger. Hvis et enkelt blad svigter under motordrift, kan det beskadige eller sætte hele systemet ud af drift, hvilket bringer flyet, passagererne og besætningen i fare. Metaltræthed har spillet en dødelig rolle i flere højt profilerede flykatastrofer, og bladfejl har bidraget til mange skræmmende situationer – som dette AirAsia-fly i juni 2017, der blev udsat for voldsomme rystelser, efter at et blæserblad gik i stykker ud for Australiens kyst.
Glædeligvis giver laserpeening en overlegen metalforbedring, der i høj grad mindsker risikoen for komponentfejl. Laser peening hæmmer træthedssprængninger og bremser sprækkernes udbredelse betydeligt, hvilket giver sikrere og mere robuste komponenter med længere levetid.
Se, hvordan laser peening forhindrede skader på motorblade i fly for luftvåbnet. Dette sparede dem for en anslået milliard dollars, når det beregnes over alle motorer i luftvåbnets flåde.
VIEW CASE STUDY
Anmod om et gratis tilbud i dag