Vad är en gasturbinmotor?

En gasturbinmotor använder en trycksatt gas för att snurra en turbin och kompressor. Inuti motorn antänds bränsle för att öka gasens temperatur och tryck. Detta gör att gasen agerar på turbinen med högre hastighet. Gasturbinmotorer används för att driva många flygplan och båtar och har nyligen använts i vissa stridsvagnar.

En turbin använder energin från en strömmande vätska för att rotera ett hjul. Konceptet med en turbin har funnits i många år; väderkvarnar och vattenhjul är enkla exempel. Rörlig luft passerar över en väderkvarns lutande blad, vilket får hjulet att snurra. Turbiner kan också användas med ånga, som i fallet med många kraftverk. Turbinen i en gasturbinmotor använder dock högtrycksluft för att rotera.

Den norska ingenjören Aegidius Elling beviljades patent på en gasturbin 1884. Hans första turbinmodell som producerade mer kraft än den förbrukade avslöjades 1903. Ellings design låste en snurrande luftkompressor till turbinen, en funktion som används ofta idag. Han trodde att om mer värmebeständiga material kunde hittas, kunde gasturbinmotorn användas för att driva flygplan.

Huvuddelarna i en gasturbinmotor är kompressorn, förbränningsområdet och turbinen. Luft kommer in i kompressorn vid normalt tryck och komprimeras sedan. I förbränningsområdet förbränns någon typ av bränsle för att öka luftens temperatur och energiinnehåll. Gasen med hög temperatur och högt tryck tvingas sedan lämna motorn och vänder turbinen på väg ut. En solid axel förbinder kompressorn och turbinen – turbinens rotation används för att snurra kompressorn, vilket gör motorn som helhet mer effektiv.

Axeln som ansluter kompressorn till turbinen kan eller får inte användas för att driva ytterligare enheter. I en jetmotor är metoden för att få dragkraft att driva ut avgaserna med hög hastighet, vilket gör att flygplanet skjuts framåt. I fordon som inte drivs av dragkraft kan den snurrande axeln användas för att utföra mekaniskt arbete. Förenta staternas armés M1 Abrams-tank använder en gasturbinmotor för detta ändamål. I det här fallet används gasflödet för att rotera en axel som driver tankens slitbanor.

En gasturbinmotor har flera fördelar jämfört med den typ av motor som finns i de flesta bilar. Först och främst har den ett bättre kraft-till-vikt-förhållande. Gasturbinmotorer är också mindre än sina motsvarigheter för bilar för en viss mängd kraft. Dessa skäl förklarar varför många helikoptrar och flygplan använder denna typ av motor.