Kaj je zmogljivost reaktivnega motorja?

Reaktivni ali turbinski motorji zagotavljajo moč za letala komercialnega in splošnega letalstva po vsem svetu. Letala, ki jih poganja propeler, imajo omejitve delovne višine zaradi zmogljivosti propelerja, vendar se zmogljivost reaktivnega motorja ponavadi poveča na višjih višinah. Zmogljivost turbinskih motorjev se meri s porabo goriva, potiskom in uporom na različnih višinah delovanja.

Turbinski motor bo proizvedel veliko količino potiska na nizki nadmorski višini zaradi velike gostote zraka. Ko se letalo vzpenja, bo gostota zraka padala, dokler letalo ne doseže normalne višine križarjenja, pogosto nad 30,000 čevljev (9,100 metrov). Čeprav je gostota zraka na teh višinah precej nižja, lahko letalo zaradi zmanjšanega upora ali zračnega trenja potuje hitreje.

Visok potisk curka na nižjih nadmorskih višinah je slabost za učinkovitost motorja. Reaktivno letalo, ki pluje na nižjih višinah, mora znatno zmanjšati moč, da prepreči prekomerno hitrost in poškodbe okvirja letala. Posledično manjši potisk z visoko gostoto zraka ustvarja slabe zmogljivosti reaktivnega motorja, poraba goriva pa bo večja.

Zmogljivost reaktivnega motorja je optimizirana, ko turbina deluje blizu 100-odstotne moči. To se zgodi, ker je le del potiska motorja posledica zgorevanja goriva. Velik delež potiska predstavlja zrak, ki ga stisne turbinski kompresorski del in gre skozi motor ali mimo procesa zgorevanja. Večino turbinskih motorjev imenujemo obvodni motorji, ker se le del zračnega toka uporablja za zgorevanje goriva, preostanek pa obide odsek zgorevanja.

Ko zrak vstopi v dovod motorja, gre skozi vrsto rotorjev in lopatic, ki stisnejo zrak na višji tlak, ko gre skozi manjši prerez. Zrak z višjim tlakom se uporablja tako za obvodni potisk kot za zrak za izgorevanje. Izpustna šoba je zasnovana tako, da pospešuje zrak iz zadnjega dela motorja, ko se tlak pretvori v hitrost, kar povzroči potisk, ki potisne letalo naprej. Zgorevalni plini poganjajo tudi vrsto rezil, povezanih z gredjo, ki poganja odsek vstopnega kompresorja.

Učinkovitost reaktivnega motorja se pogosto meri s specifično porabo goriva. To je opredeljeno kot količina porabljenega goriva, deljena z neto potiskom motorja. Neto potisk je skupni potisk motorja, zmanjšan za količino potiska, ki ga povzročajo učinki ram, ali zrak, ki prehaja skozi motor zaradi hitrosti leta. Specifična poraba goriva daje oblikovalcem standardne vrednosti zmogljivosti motorja, ki jih je mogoče primerjati za različne višine in hitrosti.

Prav tako je pomembno razumeti zmogljivost reaktivnega motorja za situacije, ko en motor odpove na večmotornem letalu. Preostali motor mora proizvesti dovolj potiska na določeni višini, da omogoča nadzorovan let, dokler ni mogoče pristati. Poleg tega nedelujoči motor ustvarja upor zaradi zraka, ki prehaja skozenj, kar se imenuje učinek mlina na veter. Oblikovalci morajo v zahteve glede zmogljivosti motorja vključiti delovanje motorja.