Kas ir apvedceļa attiecība?

Ļoti vienkāršā izteiksmē vidējā turbīnas spēkstacija jeb reaktīvais dzinējs, kā tos biežāk sauc, sastāv no divām galvenajām sekcijām jeb posmiem, kas ir savstarpēji savienoti ar centrālo vārpstu. Šīs divas sekcijas ir ievietotas slēgtā caurulē, un tās veido kompresora lāpstiņu komplekts motora priekšpusē un turbīnas lāpstiņu komplekts aizmugurē. Platība starp abām sekcijām tiek izmantota kā sadegšanas kamera. Abi caurules gali ir atvērti ārējai atmosfērai, un priekšējais vai priekšējais gals kalpo kā ieplūde un aizmugurējā atvere kā izplūde.

Kad dzinējs darbojas, gaiss, kas nonāk ieplūdes atverē, tiek saspiests ar kompresora stadiju un tiek piespiests sadegšanas kamerā. Tur saspiestais gaiss tiek sajaukts ar izsmidzinātu degvielu un aizdedzināts. Pēc tam strauji izplešanās gāze šķērso turbīnas posmu un pagriež to pirms izplūdes pie izplūdes gāzēm. Šī karstā gāze nodrošina daļu no dzinēja vilces un, tā kā turbīna un kompresors ir savstarpēji savienoti, uztur visu ciklu. Vecākos reaktīvos dzinējos šajā procesā tika izmantota liela daļa no gaisa, kas iekļūst dzinējā, un lielāko daļu no kopējās dzinēja vilces veidoja izplūdes gāzes.

Lai gan šī sistēma darbojās labi, tai bija vairāki trūkumi, piemēram, augsts degvielas patēriņš, liels dzinēju radītais izmešu daudzums un pārmērīgs troksnis. Degvielas cenu kāpums un arvien pieaugošā vides apziņa, kā arī spiediens samazināt trokšņa līmeni lidostās, galu galā noveda pie tā, ko tagad dēvē par augsta apvada dzinēju. Šiem dzinējiem joprojām ir tāda pati pamatstruktūra kā vecākām versijām, taču tiem ir ļoti liels pirmā posma ventilators, kas ir ievietots domālā, kas ieskauj kodolu. Kad šie dzinēji darbojas, lielākā daļa gaisa, kas nonāk ieplūdes atverē, pilnībā apiet serdi.

Tam ir vairākas būtiskas priekšrocības. Pirmais ir degvielas patēriņš, ievērojami palielinot apvedceļa vilci, samazinot centrālās serdes sadegšanas procesam nepieciešamo vilces spēku. Otrais ir trokšņa samazinājums, ko izraisa zemāks izplūdes spiediens, un trokšņa slāpēšanas efekts, ko rada apvedceļš, kas šķērso izplūdes gāzi. Apvedceļa gaiss arī atdzesē dzinēju, ļaujot pilnīgāk sadedzināt degvielu un proporcionāli samazināt emisijas.

Kopš 2011. gada mūsdienu motoriem ar augstu apvedceļa koeficientu ir līdz pat 10 reizēm lielākas attiecības nekā agrīnajiem motoriem. Pratt & Whitney JT 8D uz vecā Boeing 737–200 apvedceļa koeficients bija 0.96 pret vienu. Rolls Royce Trent 900 uz jaunā Airbus A380 vai Boeing 777 attiecība ir 8.7 pret vienu. Tas nozīmē, ka ap dzinēju plūst gandrīz deviņas reizes vairāk gaisa nekā caur serdi. Vienīgā reize, kad zemas apvada pakāpes dzinēji ir pārāki, ir virsskaņas lidojumu lietojumos. Labs piemērs ir Concorde dzinēji, kuru apvedceļa attiecība bija nulle pret vienu, un viss ieplūdes gaiss virzījās tieši pa sarkano joslu.