Kaip veikia reaktyvinis variklis?

Dujų turbina arba reaktyvinis variklis buvo pirmoji sraigto alternatyva, kaip priemonė užtikrinti trauką, leidžiančią orlaiviui judėti dangumi. Kaip ir dauguma variklių, reaktyvinis variklis yra vidaus degimo variklis, kuris sukuria trauką per klasikinį keturių taktų ciklą: indukciją, suspaudimą, uždegimą ir išmetimą. Skirtingai nuo sraigtinių plokštumų, kurios paverčia perkaitintą vidaus degimo išmetamąsias dujas į mechaninę galią varyti rotorių, reaktyvinio variklio trauka kyla tiesiai iš išmetamųjų dujų, išmetamų iš vamzdžio formos variklio galo. Nors maksimalus sraigtinių lėktuvų greitis yra maždaug 0.8 Macho, įvairūs reaktyviniai lėktuvai gali pasiekti 15 macho ar didesnį greitį (žr. scramjet), nors tipiškesnis yra nuo 1.0 iki 2.0 macho.

Pirmąjį pasaulyje reaktyvinį variklį turintį lėktuvą He 178 XX a. ketvirtojo dešimtmečio pabaigoje suprojektavo vokiečių inžinierius Hansas von Ohainas, o iš Marienehe aerodromo jį 1930 m. rugpjūčio 27 d. atskraidino pilotas bandytojas Erichas Warsitzas. Anglija pirmą kartą skrido su reaktyviniu varikliu. Amerikietis 1939 m. -gimę dizainai nebuvo įgyvendinti iki septintojo dešimtmečio. Reaktyvinio lėktuvo sukūrimas buvo įvykis aviacijoje, kurio nematė nuo istorinio brolių Wrightų skrydžio Kitty Hawk mieste.

Reaktyvinis variklis iš pradžių buvo sukurtas siekiant įveikti mažėjančią sraigto konstrukcijų grąžą, kai radialinis sraigtų greitis artėjo prie garso greičio. Priešingai nei šiek tiek pagreitina didelę oro masę, kaip ir propeleryje, reaktyvinis variklis veikia pagal principą, kad mažesnę oro masę pagreitina iki labai didelio greičio. Užuot montuojamas lėktuvo priekyje kaip sraigtas, reaktyvinis variklis montuojamas ant sparnų arba lėktuvo gale.

Purkštuko ciklas prasideda, kai greitai judantis oras įsiurbiamas į variklio priekyje esančią kamerą, tada suspaudžiamas menčių, kurios juda vis didesniu apsisukimų dažniu, serija. Įsiurbimo anga, kadangi ji siurbia orą tiesiai iš orlaivio skrydžio trajektorijos, yra uždengta vielos tinkleliu arba grotelėmis, kad į vidų nepatektų pašaliniai daiktai. Kai judantis oras pasiekia aukštą suspaudimo lygį, jis sujungiamas su degalais ir užsidega, išleidžiamas iš išmetimo angos, esančios reaktyvinio variklio gale. Dėl didžiulio generuojamos šilumos kiekio reikalingos sudėtingos aušinimo sistemos, kad variklio vidinės dalys neištirptų.

Yra daug skirtingų reaktyvinio variklio konstrukcijos variantų, kuriuose derinamos skirtingos struktūros ir technologijos, kad būtų sukurti reaktyviniai lėktuvai, tinkantys įvairiems greičiams ir aukščiams. Šie variantai apima turboreaktyvinį, turboventiliatorių, ramjetą, scramjet, pulsejet ir keletą kitų.