Vad är Jet Engine Performance?

Jet- eller turbinmotorer ger kraft till flygplan för kommersiella och allmänna flyg runt om i världen. Propellerdrivna flygplan har begränsningar i drifthöjd på grund av propellerprestanda, men jetmotorprestanda tenderar att öka på högre höjder. Turbinmotorers prestanda mäts genom bränsleförbrukning, dragkraft och luftmotstånd på olika arbetshöjder.

En turbinmotor kommer att producera en stor mängd dragkraft på låga höjder på grund av den höga densiteten av luft. När flygplanet klättrar kommer luftdensiteten att sjunka tills flygplanet når normala marschhöjder, ofta över 30,000 9,100 fot (XNUMX XNUMX meter). Även om luftdensiteten är mycket lägre på dessa höjder, kan flygplanet resa snabbare på grund av minskat motstånd eller luftfriktion.

Hög jetkraft på lägre höjder är en nackdel för motorns effektivitet. Ett jetflygplan som kryssar på lägre höjder måste minska kraften avsevärt för att förhindra överhastighet och skador på flygplanet. Den resulterande lägre dragkraften med hög luftdensitet skapar dålig jetmotorprestanda och bränsleförbrukningen blir högre.

Jetmotorns prestanda optimeras när turbinen arbetar nära 100 procent effekt. Detta beror på att endast en del av motorns dragkraft beror på förbränning av bränslet. En stor del av dragkraften är luften som komprimeras av turbinkompressorsektionen och passerar genom motorn eller kringgår förbränningsprocessen. De flesta turbinmotorer kallas bypassmotorer, eftersom endast en del av luftflödet används för bränsleförbränning, medan resten går förbi förbränningssektionen.

När luft kommer in i motorns inlopp passerar den genom en serie rotorer och blad som komprimerar luften till ett högre tryck när den passerar genom ett mindre tvärsnitt. Högtrycksluften används både för bypass-kraft och för förbränningsluft. Ett utloppsmunstycke är utformat för att accelerera luften ut på baksidan av motorn när trycket omvandlas till hastighet, vilket resulterar i dragkraft som driver flygplanet framåt. Förbränningsgaser driver också en serie blad anslutna till en axel som driver inloppskompressorsektionen.

Jetmotorns prestanda mäts ofta av specifik bränsleförbrukning. Detta definieras som mängden bränsle som används dividerat med nettomotorns dragkraft. Nettodragkraften är motorns totala dragkraft minus mängden dragkraft som produceras av kolveffekter eller luft som passerar genom motorn på grund av flyghastigheten. Specifik bränsleförbrukning ger designers standardvärden för motorprestanda som kan jämföras för olika höjder och hastigheter.

Det är också viktigt att förstå jetmotorernas prestanda för situationer där en motor havererar på ett flermotorigt flygplan. Den återstående motorn måste producera tillräckligt med dragkraft på en specifik höjd för att tillåta kontrollerad flygning tills en landning kan göras. Dessutom skapar den icke-fungerande motorn luftmotstånd på grund av att luft passerar genom den, en effekt som kallas vindfräsning. Konstruktörer måste inkludera motorns prestanda i motorprestandakraven.