Hoe werkt een straalmotor?
De gasturbine, of straalmotor, was het eerste alternatief voor de schroef als een middel om stuwkracht te verschaffen om een vliegtuig door de lucht te bewegen. Zoals de meeste motoren is de jet een verbrandingsmotor, die stuwkracht produceert via de klassieke viertaktcyclus: inductie , compressie , ontsteking en uitlaat . In tegenstelling tot propellervliegtuigen, die de oververhitte uitlaat van inwendige verbranding omzetten in mechanische kracht om een rotor aan te drijven, komt de stuwkracht van de straalmotor rechtstreeks uit de uitlaat, uitgeworpen via de achterkant van de buisvormige motor. Terwijl de maximale snelheid van een propellervliegtuig rond Mach 0.8 ligt, kunnen verschillende jetplanes snelheden bereiken van Mach 15 of hoger (zie scramjet ), hoewel Mach 1.0 tot 2.0 typerend is.
'S Werelds eerste straalmotorvliegtuig, de He 178, werd in de late jaren 1930 ontworpen door de Duitse ingenieur Hans von Ohain en vloog op 27 augustus 1939 door testpiloot Erich Warsitz vanuit de luchthaven Marienehe. Engeland vloog zijn eerste straalmotorvliegtuig in 1941. Amerikaans -geboren ontwerpen werden pas in de jaren 1960 geïmplementeerd. De oprichting van het jetplane was een mijlpaal in de luchtvaart die niet meer werd gezien sinds de historische vlucht van de Wright Brothers naar Kitty Hawk.
De straalmotor werd oorspronkelijk ontwikkeld om de afnemende rendementen van op propellers gebaseerde ontwerpen te overwinnen toen de radiale snelheid van de schroeven de geluidssnelheid begon te naderen. In tegenstelling tot het versnellen van een grote luchtmassa een beetje, zoals in een schroef, werkt de straalmotor volgens het principe van het versnellen van een kleinere luchtmassa tot een zeer hoge snelheid. In plaats van als een schroef aan de voorkant van het vliegtuig te worden gemonteerd, wordt een straalmotor op de vleugels of aan de achterkant van een vliegtuig gemonteerd.
De jetcyclus begint wanneer snel bewegende lucht in een kamer aan de voorkant van de motor wordt gezogen en vervolgens wordt gecomprimeerd door een reeks bladen die met steeds hogere toeren bewegen. De inlaatpoort, omdat deze lucht rechtstreeks uit de vliegbaan van het vliegtuig zuigt, is bedekt met een gaas of rooster om het binnendringen van vreemde voorwerpen te voorkomen. Wanneer de bewegende lucht een hoge mate van compressie heeft bereikt, wordt deze gecombineerd met brandstof en ontstoken, en wordt deze uitgestoten via de uitlaatpoort aan de achterzijde van de straalmotor. Vanwege de enorme hoeveelheid gegenereerde warmte zijn geavanceerde koelsystemen nodig om te voorkomen dat de inwendige delen van de motor smelten.
Er zijn veel verschillende varianten op het ontwerp van de straalmotor, die verschillende structuren en technieken combineren om jetplanes te maken die geschikt zijn voor verschillende snelheden en hoogtes. Deze varianten omvatten de turbojet, turbofan, ramjet, scramjet, pulsejet en verschillende andere.