Mis on ümbersõidu suhe?

Möödavoolusuhe (BPR) on termin, mida kasutatakse tänapäevase reaktiivmootori ümbervooluventilaatori kaudu voolava õhuhulga ja südamikku läbiva õhu koguse suhte väljendamiseks. Varasemates reaktiivmootorites kasutati suuremat osa mootori sisselaskeavasse sisenevast õhust põlemisprotsessis ja see läbis mootori südamiku, et väljuda mootori heitgaaside kaudu. Kuigi need varajased lennukimootorid andsid piisava tõukejõu, põletasid nad palju kütust, tekitasid liigseid heitgaase ja olid väga mürarikkad. Turbiini tõukejõutehnoloogia edusammud ja pidev rõhk vaiksemate, puhtamate ja kütusesäästlikumate lennuelektrijaamade tootmiseks on viinud palju suurema möödavoolusuhtega mootorite väljatöötamiseni. Reaktiivmootorite uusima põlvkonna 2011. aasta tagastussuhe on koguni kaheksa ühele, muutes need vaikseks, puhtaks ja palju tõhusamaks.

Väga lihtsas mõttes koosneb keskmine turbiinelektrijaam või reaktiivmootor, nagu neid sagedamini nimetatakse, kahest põhiosast või etapist, mis on omavahel ühendatud keskvõlliga. Need kaks sektsiooni on paigutatud suletud torusse ja koosnevad kompressori labade komplektist mootori esiosas ja turbiini labade komplektist taga. Kahe sektsiooni vahelist ala kasutatakse põlemiskambrina. Toru mõlemad otsad on avatud väliskeskkonnale, esi- või esiots toimib sisselaskeava ja tagumine ava väljalaskeavana.

Kui mootor töötab, surutakse sisselaskeavasse sisenev õhk kompressori astme poolt kokku ja surutakse põlemiskambrisse. Seal segatakse suruõhk pihustatud kütusega ja süüdatakse. Seejärel liigub kiiresti paisuv gaas üle turbiiniastme ja pöörab seda enne heitgaasist väljumist. See kuum gaas annab teatud protsendi mootori tõukejõust ja kuna turbiin ja kompressor on omavahel ühendatud, säilitab see kogu tsükli. Vanemate reaktiivmootorite puhul kasutati selles protsessis ära suur osa mootorisse sisenevast õhust, kusjuures suurema osa mootori kogu tõukejõust tekitas heitgaas.

Kuigi see süsteem töötas hästi, oli sellel mitmeid puudusi, nagu suur kütusekulu, mootorite tekitatud suured heitkogused ja liigne müra. Pöörlevad kütusehinnad ja üha kasvav keskkonnateadlikkus koos survega vähendada lennujaamade ümbruses mürataset viisid lõpuks välja nn suure möödavoolumootori. Nendel mootoritel on endiselt sama põhistruktuur nagu vanematel mootoritel, kuid neil on väga suur esimese astme ventilaator, mis on suletud südamikku ümbritsevasse gondlisse. Kui need mootorid töötavad, läheb suurem osa õhust, mis siseneb sisselaskeavasse, südamikust täielikult mööda.

Sellel on mitmeid olulisi eeliseid. Esimene on kütusekulu koos möödaviigu tõukejõu suure suurenemisega, mis vähendab tsentraalse südamiku põlemisprotsessi jaoks vajalikku tõukejõudu. Teine on madalamast väljalaskerõhust tingitud müra vähendamine ja väljalasketoru läbiva möödavooluõhu summutav toime. Möödavooluõhk jahutab ka mootorit, võimaldades kütuse täielikumat põlemist ja emissioonide proportsionaalset vähenemist.

Alates 2011. aastast on kaasaegsete suure möödaviiguastmega mootorite suhtarvud kuni 10 korda kõrgemad kui varasematel tüüpidel. Pratt & Whitney JT 8D vanal Boeing 737–200 lennukil oli möödaviigu suhe 0.96 ühele. Rolls Royce Trent 900 uuel Airbus A380 või Boeing 777 lennukil on suhe 8.7 ühele. See tähendab, et mootori ümber liigub ligi üheksa korda rohkem õhku kui läbi südamiku. Ainus kord, mil madala möödaviiguastmega mootorid on siiski paremad, on ülehelikiirusega lennurakendused. Hea näide on Concorde’i mootorid, mille ümbersõidu suhe oli null ühele ja kogu sisselaskeõhk läks otse mööda punast sõidurada.