O webu Bannery a partneři Ankety Letecké motory Teorie a další články Slovník pojmů Časté otázky Konkrétní motory Motorářské firmy Zajímavé odkazy Literatura Expozice For English readers Ruská let. výzbroj Popis zbraní Flight Simulator Jesenicko 2.0 ZK VFR Objects FSbox - crashboxy Přehled scenérií ČR Poznatky z tvorby Časté problémy s FS Ostatní Pilot Súčka Technik u dopravky Cyklovýlety Lock On - tutorial Ka-50 Black Shark Akce & fotky Kalendář akcí Mapa leteckým muzeí Letecké dny v ČR/SR Letecké dny a akce Aviatická pouť 2010 Aviatická pouť 2012 CIAF 2000 CIAF 2002 CIAF 2003 CIAF 2004 CIAF 2005 CIAF 2006 CIAF 2007 IFD 2008 Přerov 2005 Přerov 2006 Flying Rhino 2005 Flying Rhino 2007 Flying Rhino 2008 Flying Rhino 2009 Ramstein Rover '12 Náměšť, Hradec 95/6 Náměšť 1995 a 1996 Náměšť 2006 Mošnov 1989 Den NATO 2006 Den NATO 2007 Dny NATO 2008 Dny NATO 2012 Čáslav 2007 Sliač 1964 Sliač 2003 Sliač 2005 Národné let. dni 2007 Malacky 2009 CSIAF 1992 Le Bourget 2007 RIAT 2009 TLP 2008 Duxford 2008 Kecskemét 2008 Kecskemét 2010 Airpower 2009 NTM 2009 Radom 2013 Cihelna 2006 Cihelna 2007 Cihelna 2010 Cihelna 2012 Den Pásovce 2009 Den Pásovec 2010 Kbely Bílý Potok Olomouc Neředín Králíky, tvrz Bouda Lešany Vyškov AirPark Zruč Krakow 2013 Muz. Orla Bialego Świdnica Košice SPSL 2008 Messerschmitt Stif. Schleißheim Cottbus Gatow Peenemünde Gatčina NASM Castle Air Museum Hill Aerospace Mus. Pacific Air Museum USS Hornet Planes of Fame Hendon De Havilland Mus. Le Bourget mus. Linköping Aeroseum Ängelholm Moskva Siem Reap Bukurešť War Remnants Mus. Automoto Autosalon 2005 AUTOTEC 2008 Ecce Homo 2005 Ecce Homo 2006 Ecce Homo 2007 Ecce Homo 2008 Ecce Homo 2009 FMX Brno 2010 Fotky z letů Let nad Jeseníky I Let nad Jeseníky II Let v Piper L4J Praha - Chania 2007 Ostatní Priessnitzův pohár 07 Delfín OK-ATS JAS-39 Gripen Panorama Medlánky 24.2.2008 Depozit TM Brno Dargen Ignis Brunensis 2008 aukce Mariánské Láz. Možnosti webu

Switch to English Přidat k oblíbeným Verze pro tisk
Spřátelené weby
L-39 Výcvikový systém ATM Online Aeroweb.cz - Server pro piloty a zájemce o létání Letectvo.tym.sk www.airbase.cz www.militarybox.cz ČSLA Československá PVO další odkazy

česky english

Zajímavá srovnání motorů

V první části jsou uvedeny grafy, vytvořené z databáze parametrů přibližně 750 proudových motorů - turbokompresorových, turbodmychadlových, civilních i vojenských. Lze vypozorovat charakteristické závislosti parametrů dané třídy motorů. Druhá část této stránky srovnává zajímavé charakteristiky konkrétních typů motorů.

Závislost specifické spotřeby paliva na obtokovém poměru u dvouproudových motorů

Na následujícím grafu stojí za povšimnutí tyto věci:

  • Spotřeba motorů s nízkým obtokovým poměrem je na maximálním režimu poměrně vysoká a blíží se spotřebě motorů turbokompresorových. Naopak ale mají relativně velmi nízkou spotřebu na forsážním režimu.
  • S rostoucím obtokovým poměrem spotřeba v maximálním režimu výrazně klesá a už při OP 2 jde na velmi dobrých 0.5 kg/kp/h. Jde ale vidět, že přídavné spalování je při tomto OP prakticky nepoužitelné. Forsážní spotřeba totiž roste až nad 2.5 kg/kp/h. Krom toho tak vysoký obtokový poměr už prakticky vylučuje použití na bojových letounech (především nadzvukových). Při stejném tahu mají totiž motory s velkým OP nižší výtokovou rychlost plynů a tím i horší charakteristiky při vyšších rychlostech letu (okolomachové a vyšší). Přidavné spalování na takovémto motoru je tedy zbytečný a drahý "luxus". Lze říct, že motory s OP vyšším, než 1.5, jsou už výsadou téměř výhradně středních a velkých dopravních a transportních letounů, kde není prioritou téměř okolozvuková rychlost, ale důležitá je ekonomičnost provozu.
  • S dále se zvyšujícím OP neustále klesá spotřeba až k hodnotě přibližně 0.35 kg/kp/h. Při srovnání s typickou hodnotou 0.8 u motorů s nízkým OP je vidět značný rozdíl.
  • Spotřeba na cestovním režimu (rychlost M=0.85, výška kolem 10 km) se chová podobně jako spotřeba na maximálním režimu - tedy s rostoucím obtokovým poměrem klesá.


Závislost předpokládané rychlosti výstupních plynů na obtokovém poměru u dvouproudových motorů

Nejde o skutečnou výstupní rychlost! Na tahu se podílí i rozdíl tlaku mezi tryskou a okolní atmosférou. Přesto lze vypozorovat charakteristickou závislost na obtokovém poměru, kdy při vyšším OP rychlost plynů samozřejmě klesá. Je to dáno tím, že vnější proud vzduchu je podstatně pomalejší (urychlen pouze dmychadlem). Rychlost je vypočítána jako tah[N]/průtok[kg/s].



Celková spotřeba letounu

V profilech jednotlivých motorů je uváděna specifická spotřeba paliva v jednotkách kg.N-1.h-1 nebo kg.kp-1.h-1. Ta ale laikovi nedává představu o skutečné spotřebě letounu. Následuje tedy tabulka s celkovou spotřebou všech motorů různých letounů na různých režimech. Není-li uvedeno jinak, jsou režimy brány pro nulovou letovou rychlost a nulovou výšku letu. Berte prosím uvedení informace jen jako "zajímavost", nikoliv k posuzování zda je ten který letoun méně ekonomický a podobně. Příčinou větší celkové hodinové spotřeby paliva je často pouze větší výkon, nikoliv vyšší specifická spotřeba.

letounmotoryrežimspotřeba (kg/h)
L-13TJ1x TJ100Amaximální120
L-291x M-701maximální1013
MiG-171x VK-1Fmaximální4210
MiG-171x VK-1Fplná forsáž8810
MiG-192x RD-9Bmaximální4850
MiG-192x RD-9Bplná forsáž10400
MiG-21MF1x R-13F-300maximální3933
MiG-21MF1x R-13F-300plná forsáž14826
MiG-252x R-15B-300maximální18750
MiG-252x R-15B-300plná forsáž60480
MiG-292x RD-33maximální7515
MiG-292x RD-33plná forsáž33382
MiG-292x RD-33maximální, H=11km, M=0.92950
MiG-292x RD-33plná forsáž, H=11km, M=231500
MiG-292x RD-33volnoběh670
MiG-312x D-30F6maximální13680
MiG-312x D-30F6plná forsáž58900
Su-272x AL-31Fmaximální10200
Su-272x AL-31Fplná forsáž48000
F-15E2x F100-PW-229maximální11712
F-15E2x F100-PW-229plná forsáž54370
JAS-391x RM12maximální4540
JAS-391x RM12plná forsáž14700
Il-624x NK-8-4maximální24710
Il-624x NK-8-4cestovní10870
An-2256x D-18Tmaximální47800
An-2256x D-18Tcestovní, H=11km, M=0.7515900
Boeing 747-4004x CF6-80C2-A5maximální36000
Boeing 747-4004x CF6-80C2-A5cestovní, H=11km, M=0.814000
Concorde4x Olympus 593plná forsáž96000
Concorde4x Olympus 593cestovní, H=19km, M=222000 (odhad)
Tu-1444x NK-144Avzletový, plná forsáž132000
Tu-1444x NK-144Acestovní, M>236200
Tu-1444x NK-144Acestovní, M<111040
Tu-1444x RD-36-51cestovní, M>225700
Tu-1604x NK-321plná forsáž170000
Tu-1604x NK-321maximální (?)40600
Su-71x AL-7F-1maximální6200
Su-71x AL-7F-1plná forsáž19200

Hodinová spotřeba na maximální a forsážní režim
L-29
MiG-17
MiG-19
JAS-39
MiG-21MF
Su-7
MiG-29
Su-27
F-15E
MiG-25
MiG-31
Concorde
Tu-144 (NK-144A)
Tu-144 (RD-36-51)
Tu-160
Il-62
747-400
An-225
* zelená - cestovní režim
* modrá - maximální tah
* červená - plné přídavné spalování


Při vzletu MiG-25 na plném přídavném spalování je každou sekundu spotřebováno přes 21 litrů paliva. Při zapnutí plné forsáže všech čtyř motorů NK-321 letounu Tu-160 se spotřebovává až 60 litrů paliva každou sekundu. Jde tak patrně o "nejžíznivější" letadlo všech dob, alespoň co se týče tohoto režimu provozu motorů.



Poměr tahu ke hmotnosti letounu, aneb počáteční akcelerace letounu

Pokud jste někdy letěli na dovolenou dopravním letadlem, tak vás alespoň poprvé patrně překvapila akcelerace letounu při startu, která vás zarazila do sedačky. V následující tabulce a grafu si můžete srovnat, jak jdou na tom další typy letadel a jiné dopravní prostředky. Vypočítaná akcelerace (zrychlení) je v tzv. jednotkách G, kdy 1 G = 9,80665 m.s-2. Pro představu pokud je akcelerace 1G, tedy 9,80665 m.s-2, znamená to, že každou sekundu dojde ke zvýšení rychlosti o necelých 10 m/s. Pokud se nezmění aerodynamický odpor, byla by po deseti sekundách rychlost 100 m/s.

V tabulce je u aut bráno průměrné zrychlení mezi 0 a 100 km/h. Počáteční zrychlení při rozjíždění je ale podstatně vyšší, než v tabulce udaná hodnota. Následující výpočty neberou v potaz valivý odpor podvozku, ten hodnotu zrychlení snižuje maximálně v řádu několika procent.

U letecké techniky je níže uvedená hodnota zrychlení známá spíše jako poměr tahu ke hmotnosti. Pokud tato hodnota přesahuje číslo 1, překonává tah hmotnost a letoun se teoreticky silou svých pohonných jednotek může z místa vznést. Znovu jde však o hodnoty získané podílem neinstalovaného tahu a hmotnosti. Instalovaný tah je obvykle o něco menší a tím i poměry tahu ke hmotnosti letounu.

letoun / automotoryakcelerace při minimální hmotnostiakcelerace při maximální hmotnosti
A321-3002x CFM56-5 0.583 0.301
A380-8004x Trent 970 0.4580.226
B737-5002x CFM56-3B-1 0.5790.3
B757-3002x PW2043 0.681 0.322
L-39C1x AI-25TL 0.4980.366
MiG-21MF1x R-13F-300 1.1590.727
MiG-23MLD1x R-35-300 1.355 0.721
MiG-292x RD-33 1.494 0.782
Su-252x R-95Š 0.893 0.468
Su-272x AL-31F 1.529 0.759
Eur. Typhoon2x EJ200 1.646 0.781
JAS-391x RM12 1.448 0.631
A-102x TF34 0.724 0.356
F-222x F119-PW-100 2.213 0.877
McLaren F1461 kW -0.887
F1 (2003)- - 0.928
raketový Dragster- - 9.116

Poměr tahu ke hmotnosti
A380-800
B737-500
A321-300
B757-300
A-10
L-39C
Su-25
JAS-39
MiG-23MLD
MiG-21MF
Su-27
Typhoon
MiG-29
F-22
McLaren F1
F1 (2003)
* modrá - zrychlení při maximální hmotnosti
* červená - teoretické zrychlení prázdného letounu
* zelená - průměrné zrychlení aut mezi 0 a 100 km/h

Z tohoto přehledu lze vyvodit pár zajímavých poznatků. Při rozjíždění dopravního letounu při letu na dovolenou zažíváte zrychlení kolem 3-4 m.s-2. Jen lehce vyšší zrychlení by jste zažili při startu L-39, například pokud si zaplatíte let s Czech Jet Team. Naopak pokud by se vám podařilo dostat do bojového letounu, který vzlétá k provedení akrobacie na leteckém dnu, bylo by zrychlení až kolem 14 m.s-2, tedy až 4x vyšší, než u dopravního letounu. Je také dobře vidět, jak extrémně přemotorované letadlo je F-22.

Tah motoru

Tah proudových motorů jde od několika Newtonů až po stovky kilonewtonů. Výkon nejsilnějších motorů se blíží k 500 kN. Pro představu je to taková síla, že by motor kolmo vzhůru včetně své hmotnosti uzvedl 50 tun.

motorvýkon maximální [kN] výkon s příd. spalováním [kN]
TJ100C (L-13TJ) 1 -
AI-25TL (L-39) 16.87 -
VK-1F (MiG-17) 26.47 33.12
R-13F-300 (MiG-21MF) 40.221 64.746
R-35-300 (MiG-23MLD) 84 127.5
R-15B-300 (MiG-25) 73.5 110
RD-33 (MiG-29) 49.44 81.42
AL-31F (Su-27) 74.5 122.5
TF30-PW-414A (F-14) 53.9 92.9
NK-321 (Tu-160) 137 (?) 245
CFM56-5B2 (A321) 137.9-
Olympus 593 Mk.610 (Concorde) 139170
D-18T (An-225) 229.85 -
Trent 977 (A380-400F) 350 -
GE90-115B (777-200LR) 513 -
GE90-115B (test) 547 -

Tah motorů
AI-25TL
VK-1F
R-13F-300
RD-33
TF30-PW-414A
R-15B-300
AL-31F
R-35-300
CFM56-5B2
Olympus 593 Mk.610
D-18T
NK-321
Trent 977
GE90-115B
GE90-115B (test)
* zelená - motory dopravních letounů s větším obtokovým poměrem
* červená - přídavné spalování
* modrá - maximální tah

Hmotnost motoru

Také hmotnost leteckých (proudových) motorů se pohybuje ve velmi velkém rozsahu. Ty nejmenší o hmotnosti v řádech gramů jsou zatím ve vývoji a uplatnění mají najít jako mobilní zdroje energie například pro pěchotu. Běžně používané nejmenší motory si lze koupit pro RC modely, mají hmotnost od 1 kg. Motory proudových bojových letounů váží řádově 300 až 2000 kg. Ty nejvýkonnější a zároveň nejtěžší pohonné jednotky mají samozřejmě velké dopravní letouny, kde je hmotnost jednoho motoru přes 5 tun. V současnosti patrně vůbec nejtěžším a zároveň nejvýkonnějším motorem je GE90-115B s hmotností přes 8 tun.

motorhmotnost
Mercury (RC) 1.4
TJ100C (L-13TJ) 19
AI-25TL (L-39) 400
VK-1(MiG-15) 814
VK-1F (MiG-17) 1024
RD-33 (MiG-29) 1050
R-13F-300 (MiG-21MF) 1210
AL-31F (Su-27) 1570
TF30-PW-414A (F-14) 1905
CFM56 (A321) 2381
R-15B-300 (MiG-25) 2706
Olympus (Concorde) 3175
Trent 900 (A380) 5436
GE90-115B (777-200LR) 8283

Hmotnost motorů
TJ100C
AI-25TL
VK-1
VK-1F
RD-33
R-13F-300
AL-31F
TF30-PW-414A
CFM56
R-15B-300
Olympus
Trent 900
GE90-115B
* zelená - motory dopravních letounů s větším obtokovým poměrem
* červená - motory s přídavným spalováním
* modrá - zbývající motory

Velikost motoru

Cena motorů

motorrokcena
RD-3319931.8 mil. $
F100-PW-22019903.33 mil. $
M88-219903.4 mil. $
M53-P219903.0 mil. $
F101-GE-10219853.73 mil. $
F110-GE-10019852.9 - 3.2 mil. $
RM1219902.9 mil. $
RB199 Mk. 10519903.35 - 3.65 mil. $
EJ20019904.2 mil. $
AL-31FN19983.75 mil. $
AL-31FN (velkosérie pro Čínu)2005přibližně 3.25-3.5 mil. $
F119-PW-10020049.5 mil. $
F135 (malosérie 16 motorů)20073.75 mil. $
F414-GE-40019984.0 mil. $
AL-55I (odhad)2005 ?0.5-0.7 mil. $
RD-1700 (odhad)2005 ?0.5-0.7 mil. $
PW4000-94 (?, B747)2010 ?8 mil. $
PW4090 (B777)2010 ?10 - 12 mil. $
F414 (99 ks pro Indii)20125.5 mil. $
J44 (jednorázový pro řízené střely)19564800 liber
J44 (booster)19567200 liber

Porovnání výškově-rychlostní charakteristiky dvou motorů

Toto srovnání se bude týkat dvou odlišných motorů - jednoproudového R-15B-300 z MiG-25 ze 60. let a dvouproudového AL-31F ze Su-27 z počátku 80. let. Motor R-15B-300 má podle běžně dostupných základních technických údajů při hmotnosti kolem 2770 kg tah pouze 11200 kp, což znamená poměr tahu ke hmostnosti 4,04. Toto je i na svou dobu podprůměrná hodnota. Naproti tomu motor AL-31F má při hmotnosti 1520 kg tah 12500 kp, tedy poměr tahu ke hmotnosti 8,2. Rozdíl 4,04 a 8,2 je zdá se propastný v neprospěch R-15B-300. Nyní si ale uvědomme, jaké jsou pracovní podmínky obou letounů. MiG-25 je určen k dlouhodobým letům velmi vysokou rychlostí (M>2.5) ve velkých výškách, naopak Su-27 je stíhací letoun, který naprostou většinu provozu létá podzvukovou rychlostí s výškou obvykle nepřekračující 15 km. Motory těchto letounů jsou optimalizovány právě k plnění pro daný letoun specifických úkolů, tedy v případě R-15B-300 jsou to lety vysokou rychlostí ve velké výšce.

Jako důkaz můžeme srovnat graf výškově-rychlostní charakteristiky obou motorů. Při nízkých rychlostech a výškách výkonově vede AL-31F. Při rychlostech mezi M=1 a M=1,5 (v závislosti na výšce) ale začíná mít převahu R-15B-300 a ta je nejvýraznější při M=2.35 ve výšce 20 km. Při těchto podmínkách je poměr tahu ke hmotnosti starého motoru 1,7 a nového motoru 1,97, tedy rozdíl už ne tak výrazný. Navíc při vyšších rychlostech výkon R-15B-300 dále roste, AL-31F už pro tyto podmínky není určen.

Na tomto srovnání se ukázalo, že motor není možné co se týče výkonu odsuzovat nebo vyzdvihovat jen na základě tahu při podmínkách H=0, M=0. Každý motor je konstruován tak, aby vykazoval nejlepší charakteristiky při předpokládaných letových podmínkách letounu.


Všechny uvažované tahy ve všech srovnáních jsou pro neinstalované motory, u bojových letounů klesá při nulové rychlosti tah motoru na cca 75%, u dopravních letounů na odhadem 90%. Se zvyšující rychlostí toto číslo u bojových letounů roste.




Přístupů od 24. 4. 2002