Flymotor, forbrenningsmotor benyttet til fremdrift av fly. Spesielle krav til vekt/ytelse-forhold, størrelse, vibrasjonsnivå, driftsikkerhet, støy, utslipp m.m. har dels ført til at konvensjonelle motorer for flybruk har utviklet seg annerledes enn tilsvarende motorer for andre formål, dels at nye typer forbrenningsmotorer har tvunget seg frem. Man regner med tre hovedtyper flymotorer: stempelmotorene, turbopropmotorene og turbojet-/turbofanmotorene.

Stempelmotorene var enerådende fra flygningens barndom til henimot slutten av den annen verdenskrig da turbojetmotoren ble tatt i bruk i operative fly. Avhengig av sylinderplasseringen har det i mange år vært snakk om to hovedgrupper stempelmotorer: stjernemotorene og rekkemotorene.

På de enkle stjernemotorene var 7–9 sylindre fordelt over én sirkel, og effekter på vel 660 kW (ca. 900 hk) var tilgjengelig. En spesiell variant dukket opp i 1909 under navnet Gnome (og konstruert av brødrene Louis og Laurent Seguin i Frankrike), der veivakselen var boltet fast i flyet og kransen med de sju sylindrene sammen med propellen roterte rundt den med et turtall på ca. 1200 omdreininger i minuttet. De første Gnome-motorene utviklet ca. 38 kW (50 hk). Den veide bare 75 kg, men brukte forholdsvis meget smøreolje som ble slynget ut i en fin dusj med motoren i gang. Gjennom videreutvikling av stjernemotoren, f.eks. montering av opptil fire sju-sylindrede stjerner etter hverandre, nådde man opp i effekter på ca. 3 MW (4000 hk).

Rekkemotorene kunne ha fire, seks eller åtte sylindre i én eller flere stående, liggende eller hengende rekker. Motorer med sylinderrekkene i V-form gav effekter på opptil 1 MW (1400 hk). Slike motorer var som regel kjølt av glykol eller tilsvarende væsker, mens de første rekkemotorene var vannavkjølte. Boksermotoren er en type rekkemotor med liggende, luftkjølte sylindre og effekter som regel i området 50–180 kW (70–250 hk). Slike motorer fremstilles fremdeles for bruk i mindre fly.

Rene stempelmotorer har den svakhet at effekten synker relativt fort med økende høyde. For å motvirke dette brukes ofte en såkalt forkompressor («super-charger») for inntaksluften, slik at sylindrenes effektive middeltrykk stiger. Effekten blir derved nesten konstant opp til en høyde av 5–5,5 km, der den ellers ville ha vært omtrent halvert. Den senere tids stempelmotorer er meget driftssikre med forholdsvis lavt vekt/ytelse-forhold (f.eks. 0,65 kg/kW) og lavt spesifikt brenselforbruk (0,29–0,36 kg/kWh). Se også forbrenningsmotor.

Turbopropmotorene kan betraktes som gassturbiner brukt sammen med propeller. Virkemåten er i korthet at luft tas inn gjennom et forovervendt inntak, komprimeres i en kompressor og varmes kraftig opp i et brennkammer. Eksosgassene driver en turbin koblet til kompressor og propell; i gassturbiner med fri turbin benyttes to turbiner, der den ene driver kompressoren og den andre propellen, slik at kompressor og propell kan opereres uavhengig av hverandre med den best egnede virkningsgrad. Ikke all energi i eksosgassene tas ut ved turbinen(e). En del utnyttes også ved utstrømning som ren reaksjonskraft og gir 5–25 prosent i tillegg til propelldrivkraften. Pga. propellen er bruken av turbopropmotorene begrenset til subsoniske hastigheter, der de kan være bedre egnet enn turbojetmotorene.

Sammenlignet med stempelmotorene er turbopropmotorene mer fordelaktige i bruk ved høyere hastigheter samtidig som de har et mindre frontalareal og er enklere å vedlikeholde. De har dessuten et lavere støynivå. Alt dette har gjort at turbopropmotorene har fortrengt stempelmotorene, unntatt i små fly. For øvrig har krav til stadig bedre brenseløkonomi ført til interesse for såkalte propfanmotorer som erstatning for turbojetmotorene på enkelte kommende passasjerfly.

Turbopropmotorer med effekter i området 0,2–6 MW (270–8160 hk) er tilgjengelig. Vekt/ytelse-forholdet kan ligge under 0,25 kg/kW, mens det spesifikke brenselforbruket ligger på ca. 0,4 kg/kWh.

Opphavsmannen til turbojetmotoren var briten Sir Frank Whittle, som takket være nye og varmemotstandsdyktige materialer klarte å bygge en motor som ble prøvekjørt på bakken i april 1937. Turbojetmotoren ble imidlertid videreutviklet for operativt bruk omtrent parallelt i England og Tyskland under den annen verdenskrig.

Virkemåten minner om gassturbinens, bortsett fra at kun kompressoren drives av energi fra eksosgassene. Den overveiende del av energien omsettes til en reaksjonskraft; temperaturøkningen etter forbrenningen gir en trykkøkning og kraften som oppstår vil akselerere eksosgassene bakover. Det er reaksjonen av denne bakoverrettede kraften (ifølge Newtons tredje lov) som gir den foroverrettede skyvkraft. Ytelsen til en turbojetmotor gis således i newton (N) og ikke i watt (W).

Man skiller mellom turbojetmotorer med radialkompressor og aksialkompressor, hvorav sistnevnte nå er bortimot enerådende. Aksialkompressoren kan ha opptil 18 trinn, dvs. 18 hjul som med progressivt mindre og flere blader roterer mellom statiske segmenter. Enkelte motorer har en todelt kompressor, ofte omtalt som lavtrykks- og høytrykkskompressor, der man kan oppnå kompresjonsforhold på 30:1 eller høyere.

I de såkalte turbofanmotorene, som kom omkring 1969, presses luft også gjennom en slags kappe eller sirkulær passasje utenfor kompressoren. Denne luften går utenom forbrenningsprosessen, men har fått tilskuddsenergi på grunn av ett eller flere sett vifteblader. Den ledes ut av motoren sammen med de varme eksosgassene, og gir gjennom økt massegjennomstrømning større skyvkraft i visse hastighetsområder. Turbofanmotorer med en skyvkraft på 445 kN var i produksjon 2005.

Større skyvkraft i turbojetmotorer kan også oppnås ved vanninnsprøytning og ved bruk av såkalt etterbrenner. Vanninnsprøytningen skjer direkte i forbrenningskammeret og vil øke massegjennomstrømningen. Etterbrenneren vil kunne øke skyvkraften 25–40 % (ved overlydshastighet opptil 100 %) ved innsprøytning av brensel i eksosgassene etter turbinen. Brenselforbruket med tent etterbrenner er imidlertid meget stort.

Turbojetmotorer kan gi bremseeffekt i et flys landingsfase ved en foroveravbøyning av eksosgassene. Turbojetmotorene, eller jetmotorene som de vanligvis kalles, har muliggjort flygning i supersonisk hastighet og i større høyder enn stempelmotorene.

En turbojetmotor med et ekstra turbinhjul som driver en slags propell med brede, viftelignende blader, av og til i to kontraroterende rader, omtales som propfanmotor.

Ramjetmotoren og pulsjetmotoren har hittil vært meget sjelden brukt i fly, men ramjetmotoren vurderes også i kombinasjon med turbojetmotoren, som mulig drivkilde for neste generasjon supersoniske passasjerfly. Rakettmotoren har vært benyttet i enkelte eksperimentfly som X-15.

Foreslå endringer i tekst

Foreslå bilder til artikkelen

Kommentarer

2. juni 2009 skrev Kjell Gjære

I artikkelen står:"....og lavt spesifikt brenselforbruk (0,29–0,36 kg/kW/h)...."Hva innebærer benevningen: kg per Joule per sekund per time?KG

10. februar 2010 svarte Kjell Gjære

Artikkelen er nå rettet.

14. februar 2010 skrev Harald Olsen

Bare en kort kommentar, basert å at jeg forstår Tandberg rett:-en av de mest anvendte og solgte firesylindrede boksermotorer er Continentals IO-520 i forskjellige varianter, denne yter 300 hester eller mer. Å sette grensen på 250 er derfor ikke riktig.- den mest anvendte og solgte turbopropmotor er PW of Canadas PT-6 i allle dens varianter. Dette er da såkalte "reverse flow" motorer hvor luften taes inn bak, for etter å vært igjennom "produksjonsprosessen", å støtes ut foran.- utsagnet "små fly" bør etter min mening unngås, da man godt kan få små fly med turbin, men som oftest er "lette" eller "tunge" fly en mere korrekt betegnelse, som også harmonerer med sertifiseringsbestemmelser.Vennlig hilsenHsrald Olsen-på skiferie i Norge!

22. februar 2010 svarte Erik Tandberg

Mange takk for gode kommentarer, som vil bli tatt inn i artikkelen.Hilsen Erik Tandberg

Har du spørsmål til artikkelen? Skriv her, så får du svar fra fagansvarlig eller redaktør.

Du må være logget inn for å kommentere.