Gasturbinemotor vs frem- og tilbagegående motor (stempelmotor)
Som alt andet maskineri har fly brug for en strømkilde for at kunne fungere, især for at generere trækkraft, som er påkrævet for at flytte flyet fremad. Fra de tidligste forsøg blev stempelmotorer, der arbejdede på benzin, brugt til motordrevne flyvninger.
Verdens første tungere end luftdrevne flyvning blev lavet af Wright Flyer I, og den blev drevet med en enkelt 4-cylindret vandkølet stempelmotor, som maksim alt producerede 12 hestekræfter. Indtil Anden Verdenskrig blev hvert fly drevet med frem- og tilbagegående motorer.
I de sidste stadier af Anden Verdenskrig brugte tyskerne jetmotoren til at drive fly, og andre lande fulgte snart efter. Selvom konceptet og designet er blevet udviklet siden 1930'erne, kom den vellykkede implementering af jetmotoren først efter afslutningen af Anden Verdenskrig.
Siden da, på grund af deres mange fordele i forhold til stempelmotorer, er jetmotoren og dens varianter blevet den fremherskende form for kraftværk til fly.
Mere om frem- og tilbagegående motor (stempelmotor)
En frem- og tilbagegående motor, også kendt som en stempelmotor, er en maskine med frem- og tilbagegående stempler, som omdanner den termiske energi fra en forbrændingsproces til mekanisk arbejde, såsom akselarbejde. Hovedmotortypen, der bruges i flyene, er baseret på forbrænding af fossilt brændstof og kaldes forbrændingsmotorer.
Motorens mekanik er at flytte en aksel forbundet til en stempelcylindermekanisme ved at skabe stort tryk inde i cylinderen. Afhængigt af måden cylindre er arrangeret omkring akslen, er de kategoriseret i lige (lodret), roterende, radial, V-type og vandret modstående kategorier..
Motortyperne nævnt ovenfor opererer på Otto-cyklus, og de blev brugt i de fleste fly i begyndelsen af det 20.th århundrede. Norm alt bruges de til at drive en propel, som genererer fremdriften. Ethvert fly, der opererer på stempelmotorer, har relativt lave maksimalhastigheder, og den effekt, der produceres af motorerne, er forholdsvis mindre end jetmotorer. Årsagen er, at stempelmotorernes effekt/vægtforhold er meget lavt, og hvis der kræves mere effekt, skal motorstørrelsen øges, og det øger flyets samlede vægt, hvilket ikke er ønskeligt for fly. Designet og produktionen af stempelmotorerne er mindre komplekse og kræver mindre vedligeholdelse, og omkostningerne ved stempelmotorerne er også lave.
Mere om gasturbinemotor
Gasturbinemotor eller blot en gasturbine er en forbrændingsmotor, der bruger gasser såsom luft som arbejdsvæske. Termodynamisk aspekt af driften af gasturbinen er ideelt modelleret af Brayton-cyklussen. Gasturbinemotorer arbejder baseret på roterende komponenter og har derfor en arbejdsvæske, der strømmer kontinuerligt gennem motoren i enten radial eller aksial retning. De er den underliggende hovedkomponent i jetmotoren.
Hovedkomponenterne i gasturbinemotoren er kompressoren, forbrændingskammeret og turbinen, og nogle gange en dyse. De fungerer ved at bringe arbejdsvæsken i forskellige termodynamiske tilstande og udtrække akselarbejde eller tryk på udstødningen. Hvis det tryk, der genereres fra udstødningen, bruges, er det kendt som en turbojetmotor; hvis turbinen udvinder en del af arbejdet og driver en ventilator, er det kendt som en turbofanmotor. Motortypen, der udvinder næsten alt arbejdet som turbinens akselarbejde, er kendt som en turboakselmotor; hvis en propel drives af akslen, er den kendt som en turbopropmotor.
Der findes mange varianter af gasturbinerne, designet til specifikke opgaver. De foretrækkes frem for andre motorer (hovedsageligt stempelmotorer) på grund af deres høje effekt/vægt-forhold, færre vibrationer, høje driftshastigheder og pålidelighed.
Hvad er forskellen mellem gasturbine og frem- og tilbagegående motor (stempelmotor)?
• Stempelmotorer har frem- og tilbagegående mekanismer (til og fra bevægelse), mens gasturbinemotorer har roterende mekanismer.
• Begge bruger luften som arbejdsvæske, men flowet i gasturbiner er kontinuerligt, mens stempelmotorer har et intermitterende flow.
• Effekt/vægt-forholdet for gasturbinemotorer er meget højere end for stempelmotorer.
• Gasturbiner er sofistikerede i design og fremstilling, mens stempelmotorer er enklere i design og lettere at fremstille.
• Vedligeholdelse af stempelmotorerne er enklere og skal udføres ofte, mens vedligeholdelsen af gasturbinemotorerne er kompleks, men inspektionen og vedligeholdelsen sker med længere intervaller.
• Gasturbinemotorer eller varianter heraf er dyre, mens stempelmotorer er relativt billige.
• Gasturbinemotorer driver store og kraftfulde fly såsom militærjetjager eller kommercielt passagerfly, men stempelmotorer bruges i fly med mindre og kortdistance.
