Cum funcționează un motor cu reacție?

Turbina cu gaz, sau motorul cu reacție, a fost prima alternativă la elice ca mijloc de a furniza forță pentru a deplasa o aeronavă prin cer. La fel ca majoritatea motoarelor, reacția este un motor cu ardere internă, care produce tracțiune prin ciclul clasic în patru timpi: inducție, compresie, aprindere și evacuare. Spre deosebire de avioanele cu elice, care transformă evacuarea supraîncălzită a combustiei interne în putere mecanică pentru a antrena un rotor, forța motorului cu reacție vine direct din evacuare, ejectată din spatele motorului în formă de tub. În timp ce viteza maximă a unui avioane cu elice este în jur de Mach 0.8, diferite avioane cu reacție pot atinge viteze de Mach 15 sau mai mari (vezi scramjet), deși Mach 1.0 până la 2.0 este mai tipic.

Primul avion cu motor cu reacție din lume, He 178, a fost proiectat la sfârșitul anilor 1930 de inginerul german Hans von Ohain și zburat de pe aerodromul Marienehe de pilotul de testare Erich Warsitz la 27 august 1939. Anglia a zburat primul său avion cu motor cu reacție în 1941. American -proiectele născute nu au fost implementate până în anii 1960. Crearea avionului cu reacție a fost o piatră de hotar în aviație nemaivăzută de la zborul istoric al Fraților Wright la Kitty Hawk.

Motorul cu reacție a fost dezvoltat inițial pentru a depăși randamentele descrescătoare ale modelelor bazate pe elice, atunci când viteza radială a elicelor a început să se apropie de viteza sunetului. Spre deosebire de accelerarea puțină a unei mase mari de aer, ca într-o elice, motorul cu reacție funcționează pe principiul accelerării unei mase mai mici de aer la o viteză foarte mare. În loc să fie montat în partea din față a avionului ca o elice, un motor cu reacție este montat pe aripi sau în spatele unui avion.

Ciclul cu jet începe atunci când aerul care se mișcă rapid este aspirat într-o cameră din partea din față a motorului, apoi este comprimat de o serie de lame care se mișcă la turații progresiv mai mari. Orificiul de admisie, deoarece aspiră aer direct din traiectoria de zbor a aeronavei, este acoperit de o plasă de sârmă sau grătar pentru a împiedica pătrunderea obiectelor străine. Când aerul în mișcare a atins un nivel ridicat de compresie, acesta este combinat cu combustibilul și aprins, fiind ejectat prin orificiul de evacuare din spatele motorului cu reacție. Din cauza cantității uriașe de căldură generată, sunt necesare sisteme de răcire sofisticate pentru a preveni topirea componentelor interne ale motorului.

Există multe variante diferite ale designului motorului cu reacție, care combină structuri și tehnici diferite pentru a crea avioane cu reacție potrivite pentru viteze și altitudini diferite. Aceste variante includ turbojet, turbofan, ramjet, scramjet, pulsejet și multe altele.