Suihkumoottori
Wikipedia
Nykyaikainen matkustajalentokoneen suihkumoottori toimii ohivirtaus-periaatteella. Se muodostuu virtaussuunnassa seuraavista osista:
[muokkaa] Toimintaperiaate
Ohivirtaussuihkumoottorin rakenne on seuraava:
- Ilmanottoaukko (air inlet) johtaa ilman puhaltimelle, joka on myös ahtimen ensimmäinen vyöhyke.
- Puhaltimesta suurin osan moottoriin tulevasta ilmasta johdetaan moottorin kaasuturbiinin ohitse suoraan ohivirtauskammioon. Tämä muodostaa suurimman osan työntövoimasta.
- Loput ilmasta puristetaan ensin ahdinsiivistöissä pieneen tilaan ja korkeaan paineeseen (tyypillisesti 10 – 20 bar).
- Puristunut ilma johdetaan polttokammioon, jossa siihen sumutetaan polttoainetta, yleensä lentopetroolia.
- Tämä ilman ja polttoaineen seos sytytetään suihkumoottoria käynnistettäessä sytytystulpalla, jonka jälkeen polttokammiossa palaa jatkuva liekki. Palotapahtumassa ilma laajenee rajusti ja syöksyy kohti turbiinisiipiä.
- Kaasuseoksen lämpötila polttokammiossa nousee useampaan tuhanteen asteeseen. Osia jäähdytetään polttokammion seinämiä kiertävällä kylmemmällä ilmalla.
- Polttokammiosta tuleva pakokaasujen energia käytetään suurimmaksi osaksi turbiinisiivistöissä ahtimen ja puhaltimen pyörittämiseen.
- Lopuksi kaasusuihku tulee suihkuputkeen ja sitä kautta ulkoilmaan. Suihkuputkesta tuleva virtaus antaa n. 20 % työntövoimasta (80 % saadaan puhaltimesta).
Suorassa suihkumoottorissa, jollaisia oli käytössä 1940-luvulta 1970-luvulla asti, ei ollut puhallinta. Hävittäjissä on vielä nykyään jälkipoltin, joka sijaitsee suihkuputkessa. Sinne ruiskutetaan uusi annos polttoainetta, joka palaessaan tuottaa lisää suihkunnopeutta ja siten työntövoimaa. Polttoaineen kulutus kasvaa moninkertaiseksi ja jälkipoltinta voidaan käyttää vain minuutteja kerrallaan.
[muokkaa] Rakenneasioita
- Suihkumoottorin sisällä olevan kaasuturbiinin tärkeimmät osat ovat ahdin, polttokammio ja turbiini. Suihkumoottorissa turbiini tuottaa juuri sen tehon kuin ahdin ja puhallin vaativat.
- Jos kaasuturbiini rakennetaan useammasta osasta, yhdistetään eri akseleilla korkeapaineturbiini pyörittämään korkeapaineahdinta ja matalapaineturbiini pyörittämään matalapaineahdinta sekä puhallinta. Koska korkeapainesiivistöt ovat lähempänä toisiaan, on tämä akseli lyhyempi ja matalapaineosan akseli asennetaan lujuusteknisistä syistä pyörimään tämän akselin sisällä.
- Joissain pienemmissä suihkumoottoreissa on keskipakoahdin ja/tai keskipakoturbiini aksiaalisen turbokoneen sijaan.
- Hävittäjäkoneiden ja vanhojen suihkumatkustajakoneiden voimanlähteenä käytetään suoravirtaussuihkumoottoria eli siinä ei ole ohivirtauspuhallinta. Joissakin suoravirtausmoottoreissa on pyörimätön johdinsiivistö, jonka siipien kulmaa saapuvaan ilmavirtaukseen nähden voidaan säätää. Suoravirtausmoottorin kulutus on muita suihkumoottoreita suurempi, mutta se tarjoaa hävittäjälentokoneille tärkeää kiihtyvyyttä ja nousukykyä.
 Kompressori (GE J79) |
 Polttokammio (GE J79) |
 Turbiini (GE J79) |
 Jälkipoltin (GE J79) |
Puhallinmoottorin työntövoimasta suurin osa saadaan ohivirtauksesta ja pienin osa moottorin läpi kulkevasta virtauksesta, jopa suhteessa 10:1. Työntövoiman yhtälössä sekä kaasun nopeus että sen massa ovat viivan yläpuolella ja massaa on helpompi lisätä kuin nopeutta.
Katso myös jälkipoltin
[muokkaa] Aiheesta muualla
