Letadla

Letoun: Základy a typy pohonů

 Letadlo je stroj s pevnými křídly, které je poháněno dopředu díky proudovému motoru, vrtulím nebo raketového motoru. Letadla přicházejí v různých velikostech, tvarech a konfiguracích křídel.
Široké spektrum využití letadel zahrnuje rekreaci, přepravu zboží a osob, armádu a výzkum.
Na celém světě přepraví komerční letectví více než čtyři miliardy cestujících ročně na dopravních letadlech a ročně přepraví více než 200 miliard tun kilometrů nákladu, což je méně než 1 % světového pohybu nákladu. Většinu letadel řídí pilot na palubě letadla, ale některá jsou navržena tak, aby byla řízena na dálku nebo počítačem, jako jsou drony.

 Bratři Wrightové vynalezli a pilotovali první letadlo v roce 1903, uznávané jako „první udržovaný a řízený let s pohonem těžším než vzduch".
Stavěli na dílech George Cayleyho z roku 1799, kdy představil koncept moderního letadla (a později postavil a létal modely a úspěšné kluzáky pro přepravu cestujících ) a dílo německého průkopníka lidské techniky letectví.
Po použití letadel v první světové válce se letecká technologie nadále vyvíjela. Letouny měly zastoupení ve všech hlavních bitvách druhé světové války.
Prvním proudovým letadlem byl německý Heinkel He 178 v roce 1939. První proudové dopravní letadlo de Havilland Comet bylo představeno v roce 1952. Boeing 707 , první široce úspěšný komerční proudový letoun, byl v komerčním provozu více než 50 let, od r. 1958.

Pohon letadel:

Vrtule

Letadlová vrtule převádí rotační pohyb z motoru nebo jiného zdroje energie na vířivý proud, který tlačí vrtuli dopředu nebo dozadu. Obsahuje otočný motor.

Tři typy leteckých motorů používaných k pohonu vrtulí zahrnují: pístové motory (nebo pístové motory), plynové turbíny a elektrické motory.

Horní konstrukční rychlostní limit pro letadla s vrtulovým pohonem je Mach 0,6. Letadla navržená tak, aby letěla rychleji než ta, používají proudové motory.

pístový motor

Pístové motory v letadlech mají tři hlavní varianty, radiální , řadový a plochý nebo horizontálně protilehlý motor . Hvězdicový motor je konfigurace motoru s vnitřním spalováním pístového typu, ve kterém válce „vyzařují" ven z centrální klikové skříně jako paprsky kola a byl běžně používán pro letecké motory, než se motory s plynovou turbínou staly převládajícími. Řadový motor je pístový motor se skupinami válců za sebou, spíše než řadami válců, přičemž každá řada má libovolný počet válců, ale zřídka více než šest, a bývá chlazený vodou. Plochý motor je spalovací motor s vodorovně protilehlými válci.

Plynová turbína

Turbovrtulový motor s plynovou turbínou se skládá ze sání, kompresoru, spalovací komory, turbíny a hnací trysky, které poskytují energii z hřídele přes redukční převod do vrtule. Hnací tryska poskytuje relativně malý podíl tahu generovaného turbovrtulovým pohonem.

elektrický motor

Elektrické letadlo běží na elektromotorech s elektřinou pocházející z palivových článků , solárních článků , ultrakapacitorů , paprsků energie nebo baterií.

Proudový motor

Proudové letouny jsou poháněny proudovými motory , které se používají, protože aerodynamická omezení vrtulí se nevztahují na proudový pohon. Tyto motory jsou mnohem výkonnější než pístové motory pro danou velikost nebo hmotnost a jsou poměrně tiché a dobře fungují ve vyšších nadmořských výškách. Varianty proudového motoru zahrnují náporový a scramjet, které se spoléhají na vysokou rychlost vzduchu a geometrii sání ke stlačování spalovacího vzduchu před zavedením a zapálením paliva. Raketové motory poskytují tah spalováním paliva s okysličovadlem a vytlačováním plynu tryskou.

ramjet

Náporový motor je forma proudového motoru, který neobsahuje žádné hlavní pohyblivé části a může být zvláště užitečný v letadlech vyžadujících malý a jednoduchý motor pro vysokorychlostní použití.
Ramjety vyžadují pohyb vpřed, než mohou generovat tah, a tak se často používají ve spojení s jinými formami pohonu nebo s externími prostředky pro dosažení dostatečné rychlosti. Lockheed D-21 byl průzkumný dron s náporovým pohonem Mach 3+, který byl vypuštěn z mateřského letadla . Nápor využívá dopředný pohyb vozidla k protlačování vzduchu motorem bez použití turbín nebo lopatek. Palivo se přidává a zapaluje, což ohřívá a rozšiřuje vzduch, aby poskytlo tah.

scramjet

Scramjet je specializovaný náporový proud, který využívá vnitřní nadzvukový proud vzduchu ke stlačování, kombinování s palivem, spalování a urychlování výfuku, aby poskytoval tah. Motor pracuje pouze při nadzvukových rychlostech. NASA X-43, experimentální bezpilotní scramjet, vytvořil v roce 2004 světový rychlostní rekord pro proudové letadlo s rychlostí 9,7 Mach, téměř 12 100 kilometrů za hodinu (7 500 mph).

raketa

Zatímco proudová letadla využívají atmosféru jako zdroj okysličovadla i hmoty k reaktivnímu urychlování za letadlem, raketová letadla nesou okysličovadlo na palubě a urychlují spálené palivo a okysličovadlo zpět jako jediný zdroj hmoty pro reakci. Kapalné palivo a okysličovadlo může být čerpáno do spalovací komory nebo může hořet tuhé palivo s okysličovadlem v palivové komoře. Ať už jde o kapalné nebo pevné palivo, horký plyn je urychlován tryskou.

(Ve druhé světové válce Němci nasadili raketový letoun Me 163 Komet . První letadlo, které ve vodorovném letu prolomilo zvukovou bariéru, bylo raketové letadlo – Bell X-1 v roce 1948)