Miten suihkumoottori toimii?

Kaasuturbiini tai suihkumoottori oli ensimmäinen vaihtoehto potkurille keinona tarjota työntövoimaa lentokoneen siirtämiseksi taivaan läpi. Kuten useimmat moottorit, suihkukone on polttomoottori, joka tuottaa työntövoimaa klassisen nelitahtisyklin kautta: induktiota, puristusta, sytytystä ja pakokaasua. Toisin kuin potkurikoneet, jotka muuttavat polttamisen tulistetun pakokaasun mekaaniseksi voimaksi roottorin käyttämiseksi, suihkumoottorin työntövoima tulee suoraan pakokaasusta putkimaisen moottorin takaa. Vaikka potkurikoneiden suurin nopeus on noin 0.8 Mach, eri suihkukoneet voivat saavuttaa nopeuden 15 Mach tai enemmän (ks. Scramjet), vaikka 1.0–2.0 Mach on tyypillisempi.

Maailman ensimmäisen suihkumoottorikoneen, He 178, suunnitteli 1930 -luvun lopulla saksalainen insinööri Hans von Ohain, ja koelentäjä Erich Warsitz lensi sen Marienehen lentokentältä 27. elokuuta 1939. Englanti lensi ensimmäisen suihkumoottorikoneensa vuonna 1941. American -syntyneet mallit toteutettiin vasta 1960 -luvulla. Suihkukoneen luominen oli virstanpylväs ilmailussa, jota ei ole nähty Wright Brothersin historiallisen lennon jälkeen Kitty Hawkissa.

Suihkumoottori kehitettiin alun perin voittamaan potkuripohjaisten rakenteiden heikkenevä tuotto, kun potkurien säteittäinen nopeus alkoi lähestyä äänen nopeutta. Toisin kuin suuren ilmamassan kiihdyttäminen hieman, kuten potkurissa, suihkumoottori toimii periaatteella, joka kiihdyttää pienemmän ilmamassan erittäin suureksi nopeudeksi. Sen sijaan, että suihkumoottori olisi asennettu koneen etuosaan kuten potkuri, se asennetaan koneen siipiin tai taakse.

Suihkusykli alkaa, kun nopeasti liikkuva ilma imetään moottorin etuosassa olevaan kammioon, minkä jälkeen se puristuu yhteen sarjan terien kanssa, jotka liikkuvat asteittain korkeammilla kierrosluvuilla. Imuaukko, koska se imee ilmaa suoraan lentokoneen lentoradalta, on peitetty metalliverkolla tai säleiköllä vieraiden esineiden pääsyn estämiseksi. Kun liikkuva ilma on saavuttanut korkean puristusasteen, se yhdistetään polttoaineeseen ja sytytetään, jolloin se poistuu suihkumoottorin takana olevasta pakoputkesta. Koska syntyy valtava määrä lämpöä, tarvitaan kehittyneitä jäähdytysjärjestelmiä, jotta moottorin sisäosat eivät sula.

Suihkumoottorin suunnittelussa on monia erilaisia ​​variantteja, jotka yhdistävät eri rakenteet ja tekniikat luodakseen eri nopeuksille ja korkeuksille sopivia suihkukoneita. Näitä vaihtoehtoja ovat turbojet, turbofan, ramjet, scramjet, pulsejet ja monet muut.