Aviația modernă își datorează succesul motorului cu reacție. Tehnologia a fost inițial dezvoltată la sfârșitul anilor 1930 și începutul anilor 1940 pentru uz militar în cel de-al Doilea Război Mondial, dar de atunci a alimentat revoluția avioanelor de pasageri.
Există multe variante diferite ale motorului cu reacție, dar cel mai frecvent utilizat în avioanele de pasageri se numește turbosuflantă (deoarece conține o turbină și un ventilator). Descrierea de mai jos se referă în special la turbosuflante, dar o mare parte din ea se aplică în general.
Cum funcționează aceste minuni ale ingineriei?
La cel mai simplu nivel, modul în care funcționează un motor cu reacție poate fi redus la doar patru cuvinte: aspirare, stoarcere, pocnitură, suflare. Să descifrăm ce înseamnă asta.
Succes
Când vă uitați la un motor cu reacție, primul lucru pe care îl veți observa, în general, este că partea frontală este un ventilator gigantic cu multe palete, în interiorul a ceea ce se numește admisie. Paletele acționează exact în același mod în care funcționează paletele unei elice sau ale unui ventilator de birou, aspirând aerul înăuntru și împingându-l pe partea cealaltă la viteză mare. Totuși, ventilatorul unui motor cu reacție are mult mai multe palete decât un ventilator de birou: adesea mai mult de 20. Gândiți-vă la ventilator ca la o elice pe steroizi.
În majoritatea motoarelor cu reacție moderne, ventilatorul singur poate genera până la 90% din împingerea sau „puterea de împingere” a motorului. Pentru a afla de unde provin celelalte 10%, trebuie să continuăm să urmărim aerul în călătoria sa.
Squeeze
În prezent, lăsăm în urmă tehnologia anterioară motoarelor cu reacție. Odată ce ventilatorul aspiră aerul, o parte din el nu este doar forțat în jurul motorului, ci este canalizat către ceea ce se numește compresor. În interior, aerul este împins de mai multe discuri învârtitoare încărcate cu palete mici de-a lungul unui tub care devine din ce în ce mai mic. Acest lucru stoarce rapid aerul, făcându-l mult mai dens, mai fierbinte și mai exploziv atunci când se adaugă combustibil.
Bang
Pentru piromanii de acolo, iată unde începe distracția. Combustibilul este adăugat la aerul comprimat, creând un amestec foarte volatil care necesită o simplă scânteie pentru a arde. Aceasta este ceea ce se întâmplă în camera de combustie, unde amestecul de combustibil/aer este pulverizat și aprins, expandând rapid aerul și generând restul de împingere a motorului.
Suflare
Expansiunea rapidă a aerului în timpul combustiei generează o cantitate masivă de presiune care trebuie să găsească o cale de evacuare. Calea de ieșire dintr-un motor cu reacție se găsește la capătul unui alt tub plin de discuri învârtitoare, brăzdate de palete care sunt rotite de forța gazului în expansiune. Această parte este cunoscută sub numele de turbină. Odată ajunse la capătul turbinei, gazele părăsesc motorul la viteză mare, exercitând o forță asupra motorului în direcția opusă. (În conformitate cu cea de-a treia lege a lui Newton: pentru fiecare acțiune, există o reacție egală și opusă).
Partea ingenioasă a motorului cu reacție modern constă în faptul că ventilatorul de admisie, compresorul, camera de combustie și turbina sunt legate de un singur arbore care rulează de-a lungul interiorului motorului. Astfel, atunci când gazele în expansiune rotesc turbina din spate, aceasta ajută la rotirea ventilatorului din față, ceea ce menține procesul în desfășurare și generează mai multă împingere.
.