utorak, 2. listopada 2012.

Mlazni motor



Mlazni motor je motor koji ispušta plin koji se kreće velikom brzinom ostvarujući tako silu potiska. Stvorene sile akcije i reakcije djeluju prema trećem Newtonovom zakonu. Dijelimo ih na turbo-mlazne, turbo-ventilatorske, turbo-propelerne i turbo-osovinske motore.

 Svi oni su u stvari plinske turbine. Osim njih postoje još i nabojno-mlazni te pulsno-mlazni motori, ali oni se koriste uglavnom za posebne primjene, jer mogu pokrenuti jedino pri većim brzinama leta. Svi ti motori proizvode mlaz plinova koji velikom brzinom izlazi iz ispušne cijevi.


Povijesni razvoj 

Heronova kugla ili aeolipile.

Mlaznim motorom mogao bi se nazvati izum Grka Herona Aleksandrijskog, Heronova kugla ili aeolipile, kugle s dvije zakrenute mlaznice okomite na radijus rotacije, koje su ispuštale mlaz vruće pare i tako okretale kuglu. Voda se zagrijavala u posudi a para se prenosila preko cijevi spojenih s kuglom. Heronov izum u to doba nije prepoznat kao mogućnost korištenja mehaničke sile te je izazvao samo divljenje.
Mlazni pogon ponovno se pojavio u 11. stoljeću kada su Kinezi izumili raketu. Ispušni plinovi izbacivali su u zrak jednostavne rakete za stvaranje vatrometa. Do sljedećeg napretka prošle su stotine godina.

U zrakoplovstvu mlazni je motor na tadašnjem stupnju razvoja bio nedjelotvoran. Tridesetih godina počinje se koristiti klipni motor koji je zadovoljavao tada niske zahtjeve u osobinama zrakoplova. Napretkom tehnologije zrakoplove je u daljnjem razvoju ograničavao propeler kojem se brzina okretanja više nije smjela povećavati radi mogućnosti pojave brzine zvuka na vanjskim dijelovima krakova što bi uzrokovalo povećanje otpora, vibracije i lom propelera i motora. Sve to bila je dodatna motivacija za razvoj plinske turbine, uobičajeno nazivane mlazni motor. Za zrakoplovstvo otkriće mlaznog motora značilo je isto što i prvi let braće Wright.

Prvi pokušaji izrade bili su "hibridni" motori kod kojih je zrak komprimirao ventilator pokretan klipnim motorom. Stlačeni zrak zatim se miješao s gorivom i u komorama izgaranja izgarao te stvarao potisak. Rješenje je traženo u plinskoj turbini čiji će kompresor pokretati energija ispušnih plinova.
1929. Frank Whittle, pomoćni radnik u izgradnji zrakoplova, ponudio je rješenje za turbo-mlazni motor svojim nadređenima. 16. siječnja 1930. Whittle u Engleskoj objavljuje svoj prvi patent, kod kojeg dvostupanjski osovinski kompresor opskrbljuje jednostrani centrifugalni kompresor. Kasnije je Whittle svoja istraživanja posvetio samo jednostavnijem centrifugalnom kompresoru.

1935. Hans von Ohain počeo je u Njemačkoj rad na sličnom projektu ne znajući za Whittleov rad.
Whittleov prvi motor pogonjen tekućim gorivom pokrenut je u travnju 1937. Motor je imao vlastitu pumpu za gorivo te tako radio neovisno. Događaj koji je Whittleov tim doveo do panike bio je nastavak rada motora i nakon zatvaranja dovoda goriva. Naime, gorivo koje nije uspjelo izgorjeti nakupilo se na donjim dijelovima motora i nastavilo izgarati i nakon gašenja pumpe.

Pet mjeseci poslije pokrenut je i Von Ohainov motor. Pogonjen je mješavinom goriva i zraka ali je stlačeni zrak dovođen iz vanjskog izvora pa motor nije mogao raditi samostalno.

Kako Whittle nije osigurao dovoljne rezerve izgubio je prednost pred Hans von Ohainom. Ohain je svoj dizajn prikazao Ernstu Heinkelu, tada jednom od najvećih graditelja aviona koji je odmah prepoznao vrijednosti projekta. U nedavno kupljenoj tvornici motora Hirth. Heinkel je Ohaina i njegovog glavnog mehaničara Maxa Hahna postavio za voditelje novog odjela u kompaniji.

Prvi motor pokrenut je u rujnu 1937. godine upotrebljavajući vodik kao gorivo i stlačeni zrak iz vanjskog izvora. Neprekidna istraživanja i promjene u dizajnu rezultirala su motorom na benzin snage 5 kN pričvršćenim na konstrukciju Heinkel He 178. S njim je 27. kolovoza 1939. godine sa zračne luke Marienehe uzletio pilot Erich Warsitz. Heinkel He-178 ušao je u povijest kao prvi mlazni avion.

Nema komentara:

Objavi komentar