Turbojet motor včeraj in danes

Turboreaktivni motor je eden najpomembnejših mehanizmov, izumljenih v dvajsetem stoletju. Spregovorimo o tem, kaj je spremljalo to odkritje, kakšni so modeli te naprave danes in ali je mogoče sami narediti.

Malo zgodovine

Ko je leta 1903 prvo letalo Brata Wrighta z batnim motorjem sta se dvignila v zrak, sovjetski znanstvenik Konstantin Tsiolkovsky je napisal članek o uporabi potisnega curka za premagovanje gravitacije. Vsebovala je glavne ideje teorije reaktivni pogon. Kot vedno z briljantnimi odkritji se njegovo delo ni jemalo resno. Le ducate let kasneje je bilo usojeno, da se je znanstvenik že dolgo postavil na papir.

Tako se je zgodilo, da je bil turboreaktivni motor sprejet v množično proizvodnjo v Nemčiji v poznih tridesetih letih. V projektu so sodelovale tako znane družbe, kot so Heinickel, BMW, Daimler-Bens in Porsche. Toda glavni proizvajalec je bil še vedno "Jankers".

Kljub uspehu se ta smer takrat ni razvijala.

V Sovjetski zvezi se je začel razvijati letalski oblikovalec Arkhip Lyulka. V prvi polovici štiridesetega leta je patentiral shemo, ki je bil dvokrožni turboreaktivni motor. Žal vodstvo države takrat ni podprlo znanstvenika, čeprav je kasneje pridobil priznanje po vsem svetu. Arkhipu Lyulki so naročili, naj se ukvarja z razvojem cisterne. V turboreaktivne motorje se je vrnil šele potem, ko so se pojavili v Nemčiji.

Prvi preskusi motorja so bili opravljeni leta 1947.

Načelo delovanja

Turboreaktivni motor deluje kot običajni toplotni motor. Ne da bi se spuščal v podrobnosti, lahko njegov mehanizem opišemo kot pretvarjanje energije v mehansko delo. Plin v napravi ima energijo. Stisnjeno, ga sprejme delovno telo in ko se širi, se pretvori v koristno delo.

Energija in nadaljnje delo za stiskanje plina morata biti vedno manj, kot je potrebno za širitev. V nasprotnem primeru pretvorba ne bo uspešna. Zato se plin pred ekspanzijo segreje in ohladi pred stiskanjem. Nato se bo zaradi segrevanja pojavilo nekaj presežne energije, ki bo uporabljena za pridobitev mehansko delo.

Naprava

Delovno telo motorja je sestavljeno iz:

• kompresor za stiskanje zraka;
• zgorevalne komore za ogrevanje;
• turbine za širitev.

Učinek hlajenja zagotavlja atmosfera.

V kompresorju so diski iz kovine, na njihovih platiščih pa so rezila, ki zadržujejo zrak od zunaj in se premikajo navznoter.

Z kompresorja se zrak usmeri v zgorevalno komoro, segreva in meša z vhodom kerozina skozi rotor.

Nadalje gre ukrepanje do turbine, kjer se plin vrti kot vijak. Turbine imajo običajno tri do štiri stopnje. Ta mehanizem predstavlja največjo obremenitev. Turbojet motor se vrti s hitrostjo do trideset tisoč vrtljajev na minuto. Svetilka, ki prihaja iz zgorevalne komore, ima lahko temperaturo do ene in pol tisoč stopinj Celzija. Zrak, ki se širi tukaj, začne premikati turbino.

Nato delovna tekočina v curku doseže hitrost, ki je večja od hitrosti prihajajočega toka. Tako dobimo potisno silo.

Pogledi

TRD ali turboreaktivni motor, katerega princip delovanja je opisan zgoraj, spada v razred plinskih turbin. To se zgodi:

• TRD;
• TRD z naknadnim zgorevanjem;
• turbopiralo z dvojnim krogom;
• dvokrožni turboreaktivni motor z naknadnim zgorevanjem.

Trenutno je znanih pet generacij turboreaktivnih motorjev. Prva vključuje tiste, ki so jih med vojno uporabljale tako britanske kot fašistične sile. V drugi generaciji se je v njem pojavil aksialni kompresor, naknadno zgorevanje in dovod zraka z nastavljivo zmogljivostjo. V tretjem - povečana kompresija, v četrtem - uspelo dvigniti delovno temperaturo. Peta generacija v domačem razvoju ima povečano moč in boljšo okretnost. Enote, namenjene borcem, se proizvajajo v tovarni Ufa.

Do-it-yourself turboreaktivni motor

Ljubitelji modelov, ki želijo sami sestaviti motor, danes ponujajo celotno paleto vseh delov. Na voljo so posebni kompleti za montažo (na primer Kit). Turbino lahko kupite kot končano in naredite sami. Slednja možnost je precej moteča in lahko tudi stane veliko denarja. To je najtežji del za tiste, ki sestavijo turboreaktivni motor z lastnimi rokami, saj bo tukaj potreben tako stružni rezkalni stroj kot tudi varilna naprava.

Pred proizvodnjo je smiselno preučiti teorijo o mikro-TRD. V ta namen so na voljo posebni vodniki, kjer so podani izračuni in risbe.

Potem pa lahko začnete pot do aero modeliranja.