Articles

Jet engine

minden jet motor olyan reakciómotor, amely viszonylag nagy sebességgel hátrafelé irányuló folyadéksugár kibocsátásával generálja a tolóerőt. A motor belsejében lévő erők, amelyek szükségesek ahhoz, hogy ezt a sugárhajtást létrehozzák, erős nyomást gyakorolnak a motorra, amely előre tolja a vízi járművet.

a sugárhajtóművek, hogy a jet-tól üzemanyag tartályokban tárolják, hogy vannak erősítve, hogy a motor (mint a ‘rocket’), valamint a csatorna motorok (az általánosan használt repülőgép) által fogyasztásából külső folyadék (nagyon jellemzően levegő), valamint a bűne, hogy a nagyobb sebességgel.

Nozzleedit

főcikk: Propelling fúvóka

a propelling fúvóka az összes sugárhajtómű kulcsfontosságú eleme, mivel létrehozza a kipufogógázt. A hajtófúvókák a belső és a nyomásenergiát nagy sebességű kinetikus energiává alakítják. A teljes nyomás és hőmérséklet nem változik a fúvókán keresztül, de statikus értékük csökken, ahogy a gáz felgyorsul.

a fúvókába belépő levegő sebessége alacsony, körülbelül Mach 0,4, a fúvókához vezető csatorna nyomásveszteségének minimalizálásának előfeltétele. A hőmérséklet belépő fúvóka lehet olyan alacsony, mint a tenger szintje Környezeti egy ventilátor fúvóka a hideg levegő tengerjáró magasságokban. Lehet, hogy olyan magas, mint az 1000K kipufogógáz hőmérséklete egy szuperszonikus utóégető motor esetében, vagy az 2200k utánégetővel világít. A fúvókába belépő nyomás a fúvókán kívüli nyomás 1,5-szeresétől, egyfokozatú ventilátor esetén 30-szorosáig változhat a Mach 3+leggyorsabb emberes repülőgépén.

a konvergens fúvókák csak a helyi sonic (Mach 1) állapotig képesek felgyorsítani a gázt. A nagy repülési sebesség eléréséhez még nagyobb kipufogási sebességre van szükség, ezért a nagysebességű repülőgépeken gyakran konvergens-divergens fúvókát használnak.

a fúvóka tolóereje a legmagasabb, ha a gáz statikus nyomása eléri a környezeti értéket, amikor elhagyja a fúvókát. Ez csak akkor történik meg, ha a fúvóka kilépési területe a fúvóka nyomásaránya (NPR) megfelelő értéke. Mivel az npr változik a motor tolóerejének beállításával és repülési sebességével, ez ritkán fordul elő. Szuperszonikus sebességnél is az eltérő terület kevesebb, mint amennyi szükséges ahhoz, hogy a külső test húzásával történő kompromisszum révén teljes belső tágulást biztosítson a környezeti nyomásnak. Whitford példaként adja az F-16-ot. További alulexponált példák voltak az XB-70 és az SR-71.

a fúvóka mérete a turbina fúvókák területével együtt meghatározza a kompresszor üzemi nyomását.

ThrustEdit

főcikk: Jet engine tolóerő

a repülőgép-sugárhajtóművekkel kapcsolatos Energiahatékonyságszerkesztés

Ez az áttekintés kiemeli, hogy hol fordulnak elő energiaveszteségek teljes sugárhajtású repülőgép hajtóművekben vagy motorberendezésekben.

egy nyugalmi sugárhajtású motor, mint egy próbaállványon, beszívja az üzemanyagot és tolóerőt termel. Hogy ezt mennyire jól teszi, azt az alapján ítélik meg, hogy mennyi üzemanyagot használ, és milyen erőre van szükség ahhoz, hogy visszatartsa. Ez a hatékonyság mértéke. Ha valami elromlik a motorban (más néven teljesítményromlás), az kevésbé lesz hatékony, és ez azt mutatja, hogy az üzemanyag kevesebb tolóerőt termel. Ha olyan belső részre váltunk, amely lehetővé teszi a levegő/égésű gázok gördülékenyebb áramlását, a motor hatékonyabb lesz, és kevesebb üzemanyagot használ. Egy szabványos definíciót használnak annak értékelésére, hogy a különböző dolgok hogyan változtatják meg a motor hatékonyságát, valamint lehetővé teszik a különböző motorok közötti összehasonlításokat. Ezt a meghatározást fajlagos üzemanyag-fogyasztásnak nevezik, vagy mennyi üzemanyag szükséges egy egység tolóerő előállításához. Például ismert egy adott motor design, hogy ha egy kis dudorok egy megkerülő csatorna simított ki a levegő áramlását simábban adott egy nyomás veszteség csökkentése x% – y% – kal kevesebb üzemanyagot lesz szükség, hogy a tolóerő, például. Ez a megértés alá tartozik a mérnöki fegyelem Jet motor teljesítményét. Azt, hogy a hatékonyságot hogyan befolyásolja az előremenő sebesség és a légijármű-rendszerek energiaellátása, később ismertetjük.

a motor hatékonyságát elsősorban a motoron belüli működési feltételek szabályozzák, amelyek a kompresszor által termelt nyomás és az égésgázok hőmérséklete a forgó turbinalapátok első sorában. A nyomás a motor legnagyobb légnyomása. A turbina forgórész hőmérséklete nem a legmagasabb a motorban, hanem a legmagasabb, ahol az energiaátvitel megtörténik ( magasabb hőmérsékletek fordulnak elő az égőtorban). A fenti nyomás és hőmérséklet egy termodinamikai ciklusdiagramon látható.

a hatékonyságot tovább módosítja, hogy a levegő és az égésgáz milyen simán áramlik át a motoron, mennyire igazodik az áramlás (úgynevezett beesési szög) a kompresszorok és turbinák mozgó és álló részeihez. A nem optimális szögek, valamint a nem optimális áthaladás és pengeformák a Határrétegek megvastagodását és szétválasztását, valamint lökéshullámok kialakulását okozhatják. Fontos lassítani az áramlást (az alacsonyabb sebesség kisebb nyomásveszteséget vagy nyomásesést jelent), amikor a különböző részeket összekötő csatornákon halad át. Az egyes összetevők hozzájárulnak fordult üzemanyag a tolóerő számszerűsített intézkedések által, mint a hatékonyság a kompresszorok, turbinák, illetve combustor nyomás veszteségek a csatornák. Ezeket egy termodinamikai ciklusdiagram vonalaként mutatjuk be.

a motor hatékonysága vagy hőhatékonysága, más néven η t h {\displaystyle \ eta _{th}}

\eta _{{th}}

. attól függ, hogy a Termodinamikai ciklus paraméterek maximális nyomás, hőmérséklet, valamint a komponens hatékonyság, η c o m p r e s s o r {\displaystyle \eta _{kompresszor}}

{\displaystyle \eta _{kompresszor}}

, η c o m b u s t i o n {\displaystyle \eta _{égésű}}

{\displaystyle \eta _{égésű}}

, illetve η t u r b i n e {\displaystyle \eta _{turbina}}

{\displaystyle \eta _{turbina}}

, majd a csatorna nyomás veszteségek.

a motornak sűrített levegőre van szüksége ahhoz, hogy sikeresen működjön. Ez a levegő saját kompresszorából származik, másodlagos levegőnek nevezik. Nem járul hozzá a tolóerő kialakításához, így a motor kevésbé hatékony. A motor mechanikai integritásának megőrzésére, az alkatrészek túlmelegedésének megállítására, valamint például az olaj csapágyakból történő kijutásának megakadályozására használják. Csak a kompresszorokból vett levegő egy része tér vissza a turbina áramlásához, hogy hozzájáruljon a tolóerő termeléséhez. A szükséges mennyiség bármilyen csökkentése javítja a motor hatékonyságát. Ismét ismert lesz egy adott motor kialakításáról, hogy az x% – os hűtési áramlás csökkentett követelménye y% – kal csökkenti a fajlagos üzemanyag-fogyasztást. Más szavakkal, kevesebb üzemanyagra lesz szükség például a felszálló tolóerő biztosításához. A motor hatékonyabb.

a fenti megfontolások mindegyike alapvető a önállóan működő motor számára, ugyanakkor nem tesz semmi hasznosat, azaz nem mozgat egy repülőgépet, vagy nem szolgáltat energiát a repülőgép elektromos, hidraulikus és levegő rendszereihez. A repülőgép a motor ad el néhány tolóerő-termelő potenciál, vagy üzemanyag, a hatalom ezeket a rendszereket. Ezek a követelmények, amelyek telepítési veszteségeket okoznak, csökkentik annak hatékonyságát. Olyan üzemanyagot használ, amely nem járul hozzá a motor tolóerejéhez.

végül, amikor a repülőgép repül, maga a hajtóműsugár elvesztegetett kinetikus energiát tartalmaz, miután elhagyta a motort. Ez számszerűsített a kifejezés propulsive, vagy Froude, hatásfok η p {\displaystyle \eta _{p}}

\eta _{p}

, illetve csökkenthető átalakítását, a motor adja bypass áramlás, valamint az alacsonyabb sebesség a dízel jet, például egy turbólégcsavaros vagy turbofan hajtóművet. Ugyanakkor előre sebesség növeli a η t h {\displaystyle \ eta _{th}}

\eta _{TH}

a teljes nyomás arány növelésével.

a motor teljes hatásfoka repülési sebességnél η o = η p η t h {\displaystyle \ eta _{o} = \ eta _{p} \ eta _{th}}}

{\displaystyle\eta _{o}=\eta _{p} \ eta _{th}}

.

az η o {\displaystyle \ eta _{o}}

{\displaystyle \eta _{o}}

a repülési sebesség attól függ, hogy a beszívott levegő mennyire tömöríti a levegőt, mielőtt a motorkompresszoroknak átadják. A beszívási tömörítési arány, amely akár 32 is lehet:1 A Mach 3-nál hozzáadódik a motorkompresszorhoz, hogy megadja a teljes nyomásarányt és η t h {\displaystyle \eta _{th}}

\eta _{{TH}}

a termodinamikai ciklushoz. Mennyire jól teszi ezt a nyomás visszanyerése vagy a bevitel veszteségeinek mérése. A Mach 3 emberes repülés érdekes illusztrációt nyújtott arról, hogy ezek a veszteségek egy pillanat alatt drámaian növekedhetnek. Az észak-amerikai XB – 70 Valkyrie és Lockheed SR-71 Blackbird a Mach 3-nál mindegyikben 0 körüli nyomáskülönbség volt.8, a tömörítési folyamat során viszonylag alacsony veszteségek miatt, azaz többszörös sokkok rendszerein keresztül. Közben egy leállítani a hatékony sokk rendszer helyébe egy nagyon hatékony egységes sokk túl a belépő, illetve a bevitel nyomás helyreállítási mintegy 0.3 biztosít, alacsony nyomás arány.

a hajtófúvóka körülbelül Mach 2 feletti sebességnél általában extra belső tolóerő-veszteségekkel rendelkezik, mivel a kilépési terület nem elég nagy, mint a külső utótest húzással történő kompromisszum.

bár a bypass motor javítja a hajtáshatékonyságot, önmagában veszteségeket okoz a motor belsejében. A gépeket hozzá kell adni az energia átviteléhez a gázgenerátorból egy bypass légáramba. A turbojet hajtófúvókájának alacsony vesztesége további veszteségekkel jár, mivel a hozzáadott turbina és ventilátor nem hatékony. Ezek lehetnek egy átviteli vagy átviteli hatékonysági η t {\displaystyle \ eta _{t}}

{\displaystyle \eta _{t}}

. Ezeket a veszteségeket azonban több mint a propulzív hatékonyság javulása teszi ki. A bypass csatornában extra nyomásveszteségek vannak, valamint egy extra hajtófúvóka.

az advent turbofans a veszteséges gépek, mi zajlik a motor már elválasztott Bennett, például között, gáz generátor, továbbító gépek ad η o = η p η t h η T {\displaystyle \eta _{o}=\eta _{p}\eta _{th}\eta _{T}}

{\displaystyle \eta _{o}=\eta _{p}\eta _{th}\eta _{T}}

.

a hajtáshatékonyság (η) függése a jármű sebesség/kipufogó sebesség arányától (v/ve) a légsugárzó sugárhajtású és rakétamotorok esetében.

az energiahatékonyság ( η o {\displaystyle \eta _{o}}

{\displaystyle \eta _{o}}

) a járművekbe telepített sugárhajtóműveknek két fő összetevője van:

  • propulzív hatékonyság ( η p {\displaystyle \eta _{p}}
    \eta _{p}

    ): a sugárhajtómű energiájának nagy része a jármű karosszériájába kerül, nem pedig a sugár mozgási energiájaként.

  • ciklus hatásfok ( η t h {\displaystyle \eta _{th}}
    \eta _{{th}}

    ): mennyire hatékony a motor felgyorsíthatja a jet

bár a teljes energia-hatásfok η o {\displaystyle \eta _{o}}

{\displaystyle \eta _{o}}

: η o = η p η t h {\displaystyle \eta _{o}=\eta _{p}\eta _{th}}

{\displaystyle \eta _{o}=\eta _{p}\eta _{th}}

minden sugárhajtómű esetében a propulzív hatékonyság a legnagyobb, mivel a kipufogógáz sebessége közelebb kerül a jármű sebességéhez, mivel ez megadja a legkisebb maradék kinetikus energia. Légtelenítő motor esetén a jármű sebességével megegyező kipufogási sebesség, vagy η p {\displaystyle \ eta _{p}}

\ eta _{p}

egyenlő, nulla tolóerőt ad, nettó lendület nélkül. A képlet a levegőt lélegző motor mozgó sebességgel v {\displaystyle v}

v

egy kipufogó sebesség v e {\displaystyle v_{e}}

v_{e}

, miközben üzemanyag-áramlás van: η p = 2 1 + v e v {\displaystyle \eta _{p}={\frac {2}{1+{\frac {v_{e}}{v}}}}}

\eta _{p}={\frac {2}{1+{\frac {v_{e}}{v}}}}

egy rakéta: η p = 2 ( v-v-e ) 1 + ( v-v-e ) 2 {\displaystyle \eta _{p}={\frac {2\,({\frac {v}{v_{e}}})}{1+({\frac {v}{v_{e}}})^{2}}}}

\eta _{p}={\frac {2\,({\frac {v}{v_{e}}})}{1+({\frac {v}{v_{e}}})^{2}}}

amellett, hogy propulsive hatékonyság, a másik tényező ciklus hatékonyság; jet motor egy formája a hőt a motor. A motor hőteljesítményét a motorban elért hőmérsékletek aránya határozza meg a fúvókánál kimerült hőmérséklethez képest. Ez az idő múlásával folyamatosan javult, mivel új anyagokat vezettek be a magasabb maximális ciklushőmérsékletek lehetővé tétele érdekében. Például a fémeket kerámiával ötvöző kompozit anyagokat fejlesztettek ki a HP turbina lapátok számára, amelyek a maximális ciklushőmérsékleten futnak. A hatékonyságot az elérhető teljes nyomásarány is korlátozza. A ciklushatékonyság a legnagyobb a rakétamotorokban (~60+%), mivel rendkívül magas égési hőmérsékletet tudnak elérni. A turbojet ciklushatékonysága közel 30%, a jóval alacsonyabb csúcsciklus-hőmérséklet miatt.

egy repülőgép gázturbina tipikus égési hatékonysága a működési tartományban.

egy repülőgép gázturbinájának tipikus égési stabilitási határértékei.

a legtöbb légijármű-gázturbina motor égési hatékonysága a tengerszint feletti felszállási körülmények között közel 100%. Nemlineárisan 98% – ra csökken magassági körutazási körülmények között. A levegő-üzemanyag arány 50:1-től 130:1-ig terjed. Bármilyen típusú égéstér esetében a levegő-üzemanyag aránynak gazdag és gyenge határa van, amelyen túl a láng kialszik. A levegő-üzemanyag arány tartománya a gazdag és gyenge határértékek között csökken a levegő sebességének növekedésével. Ha a növekvő légtömegáram csökkenti az üzemanyag arányát bizonyos érték alatt, akkor láng kihalás következik be.

speciális impulzus a sebesség függvényében a különböző kerozin üzemanyagú sugárhajtóműveknél (a hidrogén-Isp körülbelül kétszer olyan magas lenne). Bár a hatékonyság csökken a sebességgel, nagyobb távolságokat fedeznek le. Az egységnyi távolság (kilométerenként vagy mérföldenként) hatékonysága nagyjából független a sugárhajtású motorok sebességétől, mint csoport; azonban a légfrissítések nem hatékonyak a szuperszonikus sebességeknél.

üzemanyag vagy hajtóanyag Fogyasztásaszerkesztés

az energiahatékonysághoz szorosan kapcsolódó (de eltérő) koncepció a hajtóanyag tömegének fogyasztásának mértéke. A sugárhajtóművekben a hajtóanyag-fogyasztást fajlagos üzemanyag-fogyasztással, fajlagos impulzussal vagy hatékony kipufogási sebességgel mérik. Mindannyian ugyanazt mérik. A fajlagos impulzus-és effektív kipufogási sebesség szigorúan arányos, míg a fajlagos üzemanyag-fogyasztás fordítottan arányos a többivel.

a léglégző motoroknál, mint például a turbófeltöltőknél, az energiahatékonyság és a hajtóanyag (üzemanyag) hatékonysága nagyjából ugyanaz, mivel a hajtóanyag üzemanyag és energiaforrás. A rakétatechnikában a hajtóanyag a kipufogógáz is, ami azt jelenti, hogy a nagy energiájú hajtóanyag jobb hajtóanyag-hatékonyságot biztosít, de bizonyos esetekben valójában alacsonyabb energiahatékonyságot biztosít.

a táblázatban (közvetlenül az alábbiakban) látható, hogy az olyan szubszonikus turbofánok, mint a General Electric CF6 turbofan, sokkal kevesebb üzemanyagot használnak a tolóerő előállításához egy másodpercig, mint a Concorde Rolls-Royce/Snecma Olympus 593 turbojet. Mivel azonban az energia erőidők távolsága és a másodpercenkénti távolság nagyobb volt a Concorde esetében, a motor által ugyanannyi üzemanyagért generált tényleges teljesítmény magasabb volt a Concorde esetében a Mach 2-nél, mint a CF6-nál. Így a Concorde motorjai mérföldenkénti energia szempontjából hatékonyabbak voltak.

g/kN·s)

fajlagos üzemanyag-fogyasztás (SFC), fajlagos impulzus és effektív kipufogási sebesség számok különböző rakéta-és sugárhajtóművekhez.
motortípus forgatókönyv Spec. üzemanyag hátrányok. Specific
impulse (s)
effective kipufogó
velocity (m/s)
(lb/lbf·h)
NK-33 rakétamotor vákuum 10.9 308 331 3250
SSME rocket engine Space shuttle vacuum 7.95 225 453 4440
Ramjet Mach 1 4.5 130 800 7800
J-58 turbojet SR-71 at Mach 3.2 (Wet) 1.9 54 1900 19000
Eurojet EJ200 Reheat 1.66–1.73 47–49 2080–2170 20400–21300
Rolls-Royce/Snecma Olympus 593 turbojet Concorde Mach 2 cruise (Dry) 1.195 33.8 3010 29500
Eurojet EJ200 Dry 0.74–0.81 21–23 4400–4900 44000–48000
CF6-80C2B1F turbofan Boeing 747-400 cruise 0.605 17.1 5950 58400
General Electric CF6 turbofan Sea level 0.307 8.7 11700 115000

Tolóerő-súly ratioEdit

Fő cikk: Tolóerő-súly arány

A tolóerő-súly arány a sugárhajtóművek hasonló konfigurációk változik skála, de többnyire egy funkció a motor gyártási technológia. Egy adott motor esetében minél könnyebb a motor, annál jobb a tolóerő-súly, annál kevesebb üzemanyagot használnak a húzás kompenzálására a motor súlyának hordozásához szükséges emelés vagy a motor tömegének felgyorsítása miatt.

amint az az alábbi táblázatban látható, a rakétamotorok általában sokkal nagyobb tolóerő-súly arányt érnek el, mint a légcsatornás motorok, például a turbojet és a turbofan motorok. Ennek oka elsősorban az, hogy a rakéták szinte általánosan használnak sűrű folyékony vagy szilárd reakciótömeget, amely sokkal kisebb térfogatot ad, ezért a fúvókát ellátó nyomástartó rendszer sokkal kisebb és könnyebb ugyanazon teljesítmény érdekében. Csatorna motorok kell foglalkozni a levegő, amely két-három nagyságrenddel kisebb, sűrű, ez ad nyomás felett sokkal nagyobb területeken, ami viszont eredmények több mérnöki anyagok, hogy szükség van, hogy tartsa a motor együtt a kompresszor.

Repülőgép vagy rakéta motor Tömege Tolóerő, vákuum Tolóerő-
súly arány
(kg) (lb) (kN) (lbf)
RD-0410 nukleáris rakéta motor 2,000 4,400 35.2 7,900 1.8
J58 jet motor (SR-71 Blackbird) 2,722 6,001 150 34,000 5.2
Rolls-Royce/Snecma Olympus 593
turbojet with reheat (Concorde)
3,175 7,000 169.2 38,000 5.4
Pratt & Whitney F119 1,800 3,900 91 20,500 7.95
RD-0750 rocket engine, three-propellant mode 4,621 10,188 1,413 318,000 31.2
RD-0146 rocket engine 260 570 98 22,000 38.4
Rocketdyne RS-25 rocket engine 3,177 7,004 2,278 512,000 73.1
RD-180 rocket engine 5,393 11,890 4,152 933,000 78.5
RD-170 rocket engine 9,750 21,500 7,887 1,773,000 82.5
F-1 (Saturn V first stage) 8,391 18,499 7,740.5 1,740,100 94.1
NK-33 rocket engine 1,222 2,694 1,638 368,000 136.7
Merlin 1D rocket engine, full-thrust version 467 1,030 825 185,000 180.1

Összehasonlítása typesEdit

Propulsive hatékonyságának összehasonlítása a különböző gázturbinás hajtómű konfigurációk

a Propeller motorok kezelni a nagyobb légtömeg áramlik, adj nekik kisebb gyorsulást, mint a jet motor. Mivel a légsebesség növekedése kicsi, nagy repülési sebességnél a légcsavaros repülőgépek számára rendelkezésre álló tolóerő kicsi. Alacsony fordulatszámon azonban ezek a motorok viszonylag nagy hajtási hatékonyságot élveznek.

ezzel szemben a turbófeltöltők sokkal kisebb tömegáramot gyorsítanak fel a beszívott levegőből és elégetik az üzemanyagot, de aztán nagyon nagy sebességgel elutasítják. Ha EGY de Laval fúvókát használnak a forró motor kipufogógázának felgyorsítására, a Kimeneti sebesség helyileg szuperszonikus lehet. A Turbojets különösen alkalmas nagyon nagy sebességgel közlekedő repülőgépekre.

a turbófeltöltők vegyes kipufogógázzal rendelkeznek, amely a bypass levegőből és a magmotorból származó forró égéstermék-gázból áll. Az a levegő mennyisége, amely megkerüli a magmotort a motorba áramló mennyiséghez képest, meghatározza az úgynevezett turbofan bypass arányt (BPR).

míg egy turbojet motor a motor összes kimenetét használja a tolóerő előállítására forró, nagy sebességű kipufogógáz-sugár formájában, a turbofan hűvös, alacsony sebességű bypass levegője a turbofan rendszer által termelt teljes tolóerő 30-70%-át teszi ki.

a Turbofan által generált nettó tolóerő (FN) is bővíthető:

F N = M E V E − m o v A + B P R ( M c v f ) {\displaystyle F_{N}={\dot {m}}}_{e} v_{e}-{\dot {m}}}_{a} v_{a}+BPR\,({\dot {m}}_{C} v_{F})}

{\displaystyle F_{n}={\Dot {m}}_{e} V_{e}-{\Dot {m}}_{a} V_{a}+BPR\,({\Dot {M}}_{C} v_{F})}

ahol:

ṁ e = a tömeg arány forró égésű kipufogógáz-áram a mag motor
ṁo = a tömeg arány a teljes légáramlás belépő a turbofan = ṁc + ṁf
ṁc = a tömeg arány a beszívott levegő áramlik a mag motor
ṁf = a tömeg arány a beszívott levegő megkerüli a core motor
vf = a sebessége a levegő áramlását, áthidalva a mag köré motor
vhe = a sebessége a forró kipufogógáz a mag motor
vo = a sebesség a teljes beszívott levegő = a tényleges sebesség a repülőgép
BPR = Bypass Arány

Rakéta hajtómű rendkívül magas kipufogógáz-sebesség, így a legalkalmasabbak nagy sebességgel (hiperszonikus), valamint a nagy magasságban. Az adott gázt, a tolóerő meg hatékonyságát egy rakéta motor némileg javít a növekvő tengerszint feletti magasság (mert a vissza-nyomás esik, így növelve a nettó tolóerő a fúvóka kilépés a gépen), mivel egy sugárhajtású (vagy turbofan) a csökkenő sűrűségű levegő belépő a bevitel (a forró gázok távozni a fúvóka) hatására a nettó tolóerő növelésével egyre csökken a magasság. Rakétamotorok hatékonyabbak, mint akár scramjets felett nagyjából Mach 15.

magasság és sebességszerkesztés

kivéve a scramjets, jet motorok, megfosztva a bemeneti rendszerek csak akkor fogadja el a levegőt mintegy fele a hangsebesség. A belépő rendszer feladata a transzonikus és szuperszonikus repülőgépek számára, hogy lelassítsák a levegőt, és elvégezzék a kompresszió egy részét.

a motorok maximális magasságának határértékét gyúlékonyság határozza meg – nagyon nagy magasságban a levegő túl vékony lesz az égéshez, vagy kompresszió után, túl meleg. A sugárhajtású motorok esetében körülbelül 40 km-es magasság lehetséges, míg a ramjet motorok esetében 55 km lehet elérhető. A Scramjets elméletileg 75 km-t képes kezelni. A rakétamotoroknak természetesen nincs felső határa.

szerényebb magasságokban a repülés gyorsabban összenyomja a levegőt a motor elején, ami nagymértékben felmelegíti a levegőt. A felső határ általában úgy gondolják, hogy körülbelül Mach 5-8, mint a fenti körülbelül Mach 5.5, a légköri nitrogén hajlamos reagálni, mivel a magas hőmérséklet a belépő, és ez fogyaszt jelentős energiát. Ez alól kivételt képeznek azok a scramjets-ek, amelyek képesek lehetnek elérni a Mach 15-öt vagy annál többet, mivel elkerülik a levegő lelassulását, és a rakétáknak ismét nincs különösebb sebességkorlátozásuk.

NoiseEdit

a sugárhajtású motor által kibocsátott zajnak számos forrása van. Ezek közé tartozik a gázturbinás motorok esetében a ventilátor, a kompresszor, az éghető, a turbina és a hajtómotor/s.

a hajtómotor sugárhajtású zajt bocsát ki, amelyet a nagy sebességű sugár erőszakos keverése okoz a környező levegővel. A szubszonikus esetben a zajt örvények, a szuperszonikus esetben Mach hullámok állítják elő. A hang ereje sugárzott a jet változik a jet velocity felvetette, hogy a nyolcadik hatalom sebességek legfeljebb 2000 ft/sec, illetve változik a sebesség a köbön felett 2000 ft/sec. Így az alacsonyabb sebesség kipufogó gépek által kibocsátott motorok, mint a magas bypass turbofans a legcsendesebb, mivel a leggyorsabb gépek, mint a rakéták, sugárhajtású vagy légcsavaros gázturbina, valamint ramjets, vagy a leghangosabb. A kereskedelmi sugárhajtású repülőgépek esetében a sugárhajtású zaj a sugárhajtású sugárhajtóművektől a bypass motorokon keresztül a turbofanokig csökkent a sugárhajtású sugársebességek fokozatos csökkenése miatt. Például a jt8d, egy bypass motor, sugársebessége 1450 ft / sec, míg a jt9d, egy turbofan, sugársebessége 885 ft/sec (hideg) és 1190 ft/sec (forró).

Az advent a turbofan helyébe a nagyon jellegzetes sugárzaj egy másik hang, az úgynevezett “buzz saw” zaj. Az eredete a lökéshullámok származó szuperszonikus ventilátor pengék felszállás tolóerő.

Hűtésszerkesztés

a sugárhajtómű munkadarabjaitól való megfelelő hőátadás kritikus fontosságú a motor anyagának szilárdságának fenntartása és a motor hosszú élettartamának biztosítása szempontjából.

2016 után folyamatban van a motor alkatrészeinek transzpirációs hűtési technikáinak fejlesztése.