Hoe een KLM Boeing 747 zijn laatste reis per binnenschip maakte in 2004

Op 15 december 2004 dobberde een gepensioneerde KLM Boeing 747-200 op een binnenschip op zijn laatste reis naar Lelystad in Nederland.

Na de pensionering van de KLM Boeing 747-200M (PH-BUK) in november 2003, werd de jumbojet aangekocht door het Aviodrome Luchtvaartmuseum in Lelystad, Nederland. Omdat de Boeing 747 te groot was om naar de luchthaven van Lelystad (LES) te vliegen, werd het vliegtuig gedeeltelijk ontmanteld en per binnenschip vervoerd.

De KLM 747 (PH-BUK)

KLM Royal Dutch Airlines vloog de 747's al sinds de begindagen van de jet. 

Dit exemplaar van de 747-200, PH-BUK, is vernoemd naar de Franse vlieger Louis Bleriot. Het vliegtuig werd in september 1978 door Boeing aan de luchtvaartmaatschappij geleverd . Naast het uitgerekte bovendek had de jet ook een "combi" -configuratie - met een laadruimte 

(achterin) en een passagiersruimte (voorin).

Gedurende zijn hele levensduur (allemaal bij KLM) 

legde het vliegtuig maar liefst 98 miljoen km af, met meer dan 100.000 vlieguren op zijn naam. Na een commerciële dienst van 25 jaar werd het 

vliegtuig op 17 november 2003 teruggetrokken en opgeslagen op Amsterdam Schiphol Airport ( AMS ).

De onconventionele zet

Luchtvaartmuseum Aviodrome in Lelystad betaalde een symbolisch 

bedrag van 1 euro om de gepensioneerde Boeing 747-200 van KLM over te nemen. Omdat de luchthaven van Lelystad te klein was voor de jumbojet om een ​​vlucht te maken, besloten de ambtenaren om de jet over het water te vervoeren.

Metingen van de enorme jet onthulden dat de spanwijdte te groot was om door de waterwegen van Amsterdam te passen. Het team besloot de vleugels en het staartgedeelte van het vliegtuig te demonteren 

voordat het op een binnenschip zou drijven.

Een omslachtige taak

De ontmanteling van het vliegtuig begon in augustus 2004 met een groep ingenieurs en technici van AMS. Om de kosten laag te houden, hebben veel technici en winkelmedewerkers hun tijd vrijgemaakt voor de enorme taak. Met behulp van de vliegtuighandleidingen en overleg met de experts is de klus in vier maanden tijd geklaard. De totale kosten van het project bedroegen ongeveer € 600.000, grotendeels afkomstig van donaties.

De technici konden beide vleugels, 

de horizontale stabilisatoren, het verticale staartgedeelte en het landingsgestel verwijderen. Ook werden de elektrische en hydraulische systemen losgekoppeld. De romp van de 747-200 werd samen met de gedemonteerde onderdelen op een schip geladen voor de laatste reis.

De laatste reis

In de late uurtjes van 15 december 2004 werd de 230 ft (70 m) romp van 

de KLM Boeing 747-200, samen met de andere secties, vervoerd door 

de waterwegen van Amsterdam. Voor het speciaal transport naar 

Lelystad werden een aantal grachten geruimd. Het schip, met een zware lading aan boord, voer door meerdere waterwegen in Ringvaart, 

Kostverlorenvaart en het centrum van Amsterdam voordat het 

in Harderwijk aankwam.

Het vliegtuig werd met behulp van zware kranen opgetild 

en op een vrachtwagen geladen voor de rest van de reis over land. 

Het vliegtuig arriveerde op 17 december 2004 op het terrein van Aviodrome. De gedemonteerde delen werden ter plekke weer in elkaar gezet, voordat de jumbojet klaar was voor de publieke vertoning.

Tot op de dag van vandaag trekt de iconische 747-300, in de KLM-livrei, luchtvaartliefhebbers naar het Aviodrome Aviation Museum.

 

Hoeveel kostte de Boeing 747?

De jumbo was niet goedkoop in gebruik!

Vooral als het gaat om passagiersdiensten, verdwijnt de Boeing 747 na vijf decennia van dominantie snel uit de lucht. Terwijl we afscheid nemen van de Queen of the Skies, vinden we dat het een goed moment is om terug te blikken op de geschiedenis van het vliegtuig, inclusief de kosten ervan.

De widebody van de grond krijgen

De 747 was echt een pionier. Het was het allereerste commerciële widebody - jet en opende deuren in de hele reisindustrie. Pan-Amerikaanse leider Juan Trippe wilde een efficiënte manier om 400 passagiers op één vliegtuig te plaatsen. Aanvankelijk dacht hij dat de beste route zou zijn om twee hutten met één gangpad op elkaar te stapelen.  De ingenieurs van Boeing bedachten de widebody-oplossing met een gedeeltelijk tweede dek.

In 1968 bedroegen de programmakosten echter al $ 1 miljard. 

Dit cijfer lijkt misschien niet veel, maar vandaag zouden de kosten ongeveer $ 7,61 miljard bedragen. De eerste 747 rolde eind september van de assemblagelijn van Boeing in Everett en het type voerde zijn eerste vlucht uit op 9 februari 1969.

Een nieuw tijdperk

De 747 werd gevormd om het inkomen per mijl en ton per mijl te optimaliseren. Het bracht een nieuwe gouden eeuw van vliegreizen met zich mee toen de jaren zeventig op gang kwamen.

Zoals de transportbibliotheek van de Northwestern University het stelt:

"Met een grotere capaciteit en lagere kosten heeft de 747                       geholpen om de  vliegervaring toegankelijk te maken                               voor reizigers uit de middenklasse. Ruime interieurs met luxe voorzieningen en verbeterde eet- en entertainmentervaringen tijdens de vlucht, beschikbaar voor zowel eersteklas- als economy-passagiers, diende als marketingtools voor de 

luchtvaartmaatschappijen die de 747 exploiteerden. De jumbojet kreeg een vaste plaats in de populaire verbeelding over de hele wereld en blijft decennia later een symbool dat staat voor de glamour van vliegreizen in vervlogen tijden.”

Een retourvlucht tussen New York en Londen kostte in 1970 ongeveer $ 550 . Dit is $ 5.350 met inflatie. De hogere bedrijfskosten werden dus ondersteund door hogere ticketprijzen om de activiteiten in evenwicht te brengen. Over het algemeen was vliegen in deze periode over de hele 

linie duurder. Hoe dan ook, de langeafstandstarieven waren over het algemeen hoger pre-jumbo.

De eerste bestellingen

Omdat het management van Pan Am nauw betrokken was 

bij de lancering van het project, was de luchtvaartmaatschappij 

natuurlijk de eerste die het vliegtuig introduceerde. In april 1966 plaatste Pan Am een ​​bestelling voor 25 Boeing 747-100's . De totale kosten van deze bestelling bedroegen $ 525 miljoen (~ $ 4 miljard vandaag). 

Boeing was dus al halverwege om de kosten van het programma alleen met deze factuur te dekken. Elke eenheid zou ongeveer $ 21 miljoen hebben gekost (~ $ 160 miljoen vandaag).

DE 747-400

De 747-400 werd in februari 1989 geïntroduceerd bij Northwest Airlines en is een van de meest erkende varianten van de serie. Dit model bracht verbeteringen zoals een groter bereik en vleugeltipverlengingen, die het brandstofverbruik met 4% verbeterden. Het model luidde een nieuw tijdperk in voor de jumbo-serie en werd een hoofdbestanddeel van langeafstandsmissies voor onder meer Virgin Atlantic en British Airways.

Volgens TopSpeed ​​bedroeg de prijs van het vliegtuig $ 58,5 miljoen. 

Bovendien merkt Aircraft Compare op dat het vliegtuig in 2007 ongeveer $ 266,5 miljoen kostte.

Tweedehands opties

De -400 is vandaag nog steeds in de lucht, met bedrijven zoals vrachtspecialisten die het vliegtuig goed gebruiken. De variant is echter niet meer in productie. Dus als een vervoerder er een wil kopen, moet hij op zoek naar een tweedehands exemplaar.

De gemiddelde prijs voor een gebruikte -400, rekening houdend met 

een lening om deze te dekken, is ongeveer $ 16 miljoen. Bovendien bleek uit een analyse van vorig jaar dat actieve -400's slechts ongeveer $ 5 miljoen waard zijn . Deze cijfers zijn slechts een fractie van de prijs van wat een nieuwe eenheid ooit was. Toch is leasing een standaard antwoord in de moderne tijd.

Loopkosten

Het lijkt misschien een koopje om je eigen historische vliegtuig te bezitten.

Het is echter van cruciaal belang om de kosten van het inzetten 

van deze moloch te onthouden. Aircraft Cost Calculator deelt dat voor 450 vlieguren per jaar de totale vaste kosten $ 851.244 kunnen bedragen en de totale variabele kosten $ 7.812.774. Dus binnen een paar jaar zouden de kosten van het gebruik van het vliegtuig de aankoopprijs snel overschrijden. Dit is een belangrijke reden waarom zo weinig luchtvaartmaatschappijen het type inzetten voor passagiersoperaties.

De laatste koningin

De 747-8 is de laatste monarch in de familie. De 747-8F kwam deze maand 11 jaar geleden in dienst en de volgende zomer volgde de 747-8I. Hoewel de oplevering nog maar zo'n tien jaar geleden is begonnen, zal de definitieve oplevering binnen het programma spoedig plaatsvinden . Pre-pandemie had een enkele 747-8 Intercontinental $ 418,4 miljoen gekost. Ondertussen was de vrachtschipvariant te koop voor $ 419,2 miljoen per stuk. Als we de kosten van de oorspronkelijke 747-100 vergelijken, 

is de prijs van de 747-8 lager, rekening houdend met de inflatie. 

Toch is het succes van het vliegtuig een schaduw van zijn voorgangers.

Het einde van de quadjet

De 747 is niet de enige viermotorige widebody die door luchtvaartmaatschappijen wordt uitgefaseerd. De Airbus A380 wordt ook snel over de hele wereld buiten gebruik gesteld. Tijdens de productie van de superjumbo had deze een catalogusprijs van $ 445,6 miljoen.

Prijs werd onvermijdelijk een belangrijke factor in de ondergang van beide quadjets. Het was niet de waarde van het casco dat operators begon af te schrikken, maar de kosten van het runnen van zo'n kolos.

Als we alleen naar brandstofefficiëntie kijken, verbruikt de 787 Dreamliner vijf ton brandstof per uur in vergelijking met de 10 ton van de 747-400. Het gebruik is de helft van dat van de jumbo, wat een aanzienlijke kostenbesparing zou betekenen, vooral in het huidige gevoelige klimaat. 

Met moderne, efficiënte alternatieven op de markt, is het geen verrassing 

dat luchtvaartmaatschappijen gewoon naar andere opties zijn gaan kijken.

Over de Dreamliner gesproken, de catalogusprijs van 2019 voor het assortiment lag tussen $ 248 miljoen en $ 338 miljoen. Al met al was het, rekening houdend met de inflatie, in het midden van de 20e eeuw veel duurder om een ​​widebody te bemachtigen dan nu het geval is.

Ironisch genoeg waren lage kosten een fenomeen dat met de komst van de 747 optrad. Door honderden passagiers op één enkele vlucht te vervoeren, konden luchtvaartmaatschappijen de prijzen verlagen en nieuwe kansen in de hele branche openen. Niettemin, met het verstrijken van 52 jaar sinds de introductie van het vliegtuig, is het nu een heel nieuw universum binnen de luchtvaart, en de omstandigheden veranderen voortdurend.

 

Boeing assembleert momenteel de laatste 747 Jumbo Jet

De Queen of the Skies was meer dan een halve eeuw in productie.

Binnenkort rolt de laatste Boeing 747 van de productielijn van Boeing. 

Zodra de laatste hand is gelegd, zal de laatste Boeing 747-8F worden geleverd aan Atlas Air, de laatste levering van het vliegtuigtype door de vrachtvervoerder en het einde van een iconisch tijdperk van een halve eeuw in de luchtvaartindustrie .

Vanaf het begin

De productie van Boeing's beroemde ' Queen of the Skies ' begon voor het eerst in de jaren zestig, toen de vraag naar vliegreizen een hoge vlucht nam en luchtvaartmaatschappijen grotere vliegtuigen nodig hadden om meer passagiers te vervoeren en toch de vliegtarieven te verlagen. 

Op zoek naar een oplossing van Boeing vroeg Pan American World Airways (Pan Am)-oprichter Juan Trippe om een ​​passagiersvliegtuig met grote capaciteit dat langeafstandsvluchten kon maken.

De in Chicago gevestigde vliegtuigfabrikant ging de uitdaging aan en na twee jaar ontwerpen en assembleren met de hulp van ongeveer 50.000 medewerkers, ging in februari 1969 de eerste Boeing 747 van start. 

Pan Am en andere luchtvaartmaatschappijen waren blij met het vliegtuig, dat tweemaal de capaciteit van de Boeing 707 met smalle romp. 

De Boeing 747 maakte internationaal reizen voor het eerst betaalbaar, 

en langeafstandsvliegen werd eindelijk een gedeeld voorrecht voor iedereen, waardoor de jumbojet het vliegtuig werd dat een revolutie teweegbracht in de luchtvaartindustrie.

Pan Am bediende de eerste Boeing 747 in 1970 van New York naar 

Londen als de eerste ontvanger van zo'n historisch vliegtuig. 

De luchtvaartmaatschappij hield zo veel van de koningin dat ze 

er uiteindelijk meer dan 20 bestelde, wat toen als een grote bestelling 

werd beschouwd. En aangezien het vliegtuig 347 passagiers kon vervoeren, trok het al snel verschillende andere luchtvaartmaatschappijen aan om bestellingen voor deze game-changer te plaatsen, zoals British Overseas Airways Corporation, Japan Airlines, KLM en Qantas.

Tot het einde

Gedurende tientallen jaren, vanaf de lancering tot 2019, bleef de 747 superieur populair, zelfs toen de Airbus A380 in beeld kwam om de concurrentie tussen de jumbojets op te fleuren. Boeing hield de koningin sterk door de lengte uit te breiden en nieuwe varianten te introduceren, waardoor luchtvaartmaatschappijen het vliegtuig konden gebruiken voor commerciële en vrachtdiensten totdat bijna elke belangrijke 

internationale luchtvaartmaatschappij de Boeing 747 in haar vloot had.

Hoewel het einde van de koningin voor een verre toekomst was voorzien, 

zorgden de introducties van tweemotorige revolutionairen van de nieuwe 

generatie en de ineenstorting van de vraag naar reizen tijdens de 

pandemie ervoor dat het einde eerder kwam dan Boeing en luchtvaartenthousiastelingen hadden gewild. In combinatie met de stijgende brandstofkosten was de Boeing 747 niet meer zo zuinig als hij ooit was, en slechts een handvol luchtvaartmaatschappijen voert nog steeds passagiersvluchten uit met de Queen. Toch blijkt de 747 in deze tijden nuttiger voor zijn vrachtcapaciteiten. Atlas Air en UPS staan ​​momenteel op het podium als de grootste Boeing 747-operator, met zowel de -400F- als -8F-varianten in hun respectievelijke vloten.

Nu de koningin het einde van haar tijd bereikt, heeft Boeing in wezen op de rem getrapt op een van zijn belangrijkste regenmakers. 

Zonder de productie van de Boeing 747's zou de fabrikant zwaarder 

steunen op zijn andere opmerkelijke en meer populaire moderne widebody's, de Boeing 777 en 787 Dreamliner. Ondanks de hervatting van de leveringen van de Boeing 787 Dreamliner, heeft de vliegtuigmaker nog steeds geen vlot genoeg ervaren voor de Boeing 777X . En met soortgelijke problemen die zijn narrowbody-producties teisteren, hoopt Boeing de glorie te herwinnen van het produceren van revolutionaire vliegtuigen, hoewel zijn hoogtepunt misschien voorbij was gegaan naast de Boeing 747.

 

Hoe werken straalmotoren?

Straalmotoren hebben het vliegverkeer getransformeerd sinds ze meer dan een halve eeuw geleden op grote schaal werden toegepast. Dankzij het vermogen van deze revolutionaire motoren kunnen mensen verder, sneller en goedkoper vliegen dan ooit tevoren. Maar hoe werken deze motoren?

De gasturbine

Turbofan-motoren drijven veel moderne commerciële vliegtuigen aan. Deze maken deel uit van een familie van motoren die gasturbines worden genoemd, waaronder motoren voor sommige helikopters, kleinere krachtcentrales en zelfs voor sommige soorten tanks.

De naam turbine geeft een idee van de manier waarop dit type motor functioneert. Andere turbines, zoals windturbines of stoomturbines, zijn allemaal afhankelijk van iets dat draait om stroom op te wekken. Gasturbines zijn niet anders. Terwijl wind een windturbine laat draaien en stoom een ​​stoomturbine aandrijft, laat een ander type gas onder druk een gasturbine draaien: lucht.

Gasturbines moeten deze lucht onder hoge druk zelf produceren om een ​​stroom van stroom naar de motor te garanderen. Ze doen dit door iets te verbranden dat erg energierijk is, zoals vliegtuigbrandstof, kerosine of aardgas. Door de brandstof te verbranden, zet de lucht uit, en het is deze stroom hete lucht die ervoor zorgt dat de turbine gaat draaien.

Zuigen, knijpen, knallen, blazen

Het proces waardoor dit gebeurt, wordt soms botweg verklaard door het concept 'zuigen, knijpen, knallen, blazen'. Lucht wordt vanaf de voorkant in de motor gezogen met behulp van de grote ventilator die zichtbaar is als je recht naar een vliegtuig kijkt.

Die lucht wordt vervolgens gecomprimeerd in de volgende fase van de motor - dit is het 'knijp'-gedeelte. Een tweede ventilator verhoogt de druk in de lucht met ongeveer acht keer, wat ook de temperatuur aanzienlijk verhoogt. Brandstof wordt vermengd met de lucht en ontstoken - bang - om de kracht te produceren. Deze hete lucht onder hoge druk stroomt langs een stel turbinebladen, waardoor ze gaan draaien. Deze turbine is via een as verbonden met de compressor en de ventilator, dus als de gassen de turbine laten draaien, zorgt dit ervoor dat zowel de inlaatventilator als de compressorventilator ook draaien.

Ten slotte verlaten de hete uitlaatgassen de motor via een taps toelopend uitlaatmondstuk. Net zoals het plaatsen van uw duim over het uiteinde van een tuinslang (verkleining van de uitlaatopening voor het water) ervoor zorgt dat water met hoge snelheid naar buiten spuit, heeft deze taps toelopende uitlaat het effect van het versnellen van de uittredende gassen. De warme lucht die de motor verlaat, beweegt met meer dan 2.100 km/u (1.300 mph), ongeveer twee keer de snelheid van de koude lucht die aan de voorkant binnenkomt.

Het is deze snel bewegende lucht die het voertuig naar voren duwt. Militaire straaljagers (en een heel bijzonder passagiersvliegtuig) maken soms gebruik van naverbranders. Dit is gewoon brandstof die rechtstreeks in de uitlaatstraal wordt gespoten om extra stuwkracht te creëren. Maar voor de meeste passagiersvliegtuigen is de duw van de bewegende lucht meer dan genoeg om hun vleugels voldoende voorwaarts te laten bewegen om lift te genereren.

Volkomen eenvoudig?

Klinkt eenvoudig genoeg? In wezen is dat zo, maar de drukken en hoge temperaturen die ermee gepaard gaan, maken het ontwerpen van straalmotoren tot een nogal specialistische taak. In de verbrandingskamer, waar de perslucht wordt gemengd met de brandstof, bereiken de verbrandingstemperaturen meer dan 900 °C (1650 °F).

Dit betekent dat motoren moeten worden gemaakt van sterke maar lichtgewicht, thermisch stabiele en corrosiebestendige componenten die niet buigen, breken of zwak worden onder extreme hitte en druk. In de begindagen van de straalmotor vertrouwden de prototypes van Sir Frank Whittle op staal. Dit was een sterk en hard materiaal, maar kon de spanningen van de moderne gasturbine niet aan. Staal begint af te breken bij ongeveer 500 ° C (932 ° F).            

 Door de ongeschiktheid van staal moesten motorfabrikanten op zoek naar een ander soort materiaal. Het Goudlokje-metaal waar fabrikanten zich op vestigden, was nikkel met een beetje chroom erin. Het was licht, het was goedkoop en het was sterk. Het was bestand tegen corrosie en zou zijn integriteit behouden tot 85% van zijn smeltpunt, wat maar liefst 1455 ° C (2651 ° f) is.               

Deze vroege superlegeringen zorgden ervoor dat straalmotoren goedkoper, efficiënter en veel gemakkelijker in massaproductie konden worden. Afstammelingen van deze mix zorgen nog steeds voor de structuur in het heetste deel van de gasturbinemotor, die werkt bij temperaturen tot wel 1700 ° C (3000 ° F), 

iets hoger dan het smeltpunt van het metaal. Dus hoe waarborgen motorfabrikanten de integriteit van deze onderdelen?

Koel je jets

De eerste strategie is het aanbrengen van een keramische coating, die het binnendringen van de warmte vermindert. Ten tweede wordt koele lucht naar het oppervlak van de bladen gevoerd, van verder naar boven in de motor aangezogen en verdeeld door kleine gaatjes 

in het oppervlak van het blad. In een interview met The Engineer legde Rolls-Royce hoofd materialen Neil Glover uit:

"De bladen werken in een omgeving die honderden graden heter is dan het smeltpunt van de nikkellegering, maar vanwege e koelmechanismen komt het metaal nooit boven het smeltpunt, ook al is de omgeving dat wel."

De materiaaltechnologie is zelfs verder gegaan dan dit, door de atomaire structuur van het metaal te herschikken om verlies van integriteit te voorkomen. De kleine kristallen waaruit metalen bestaan, zijn ontworpen om allemaal in dezelfde richting te groeien, om de zwakheden te elimineren die gewoonlijk aan de grenzen van de kristallen worden aangetroffen. Dit betekent dat de bladen in feite als een edelsteen zijn, met een enkel atoomrooster dwars door hun structuur.

De nikkellegeringen zijn in de loop der jaren verder verfijnd door het creëren van nieuwe mixen en het toevoegen van nieuwe elementen. Dit geeft de turbine-ontwerper de ruimte om de perfecte mix voor elk motoronderdeel te creëren.

Een evenwichtsoefening

Naarmate het motorontwerp is geëvolueerd en verbeterd, zijn turbofanmotoren doorgaans groter geworden . Dit komt omdat een groot deel van de gegenereerde stuwkracht het resultaat is van inkomende lucht die wordt omgeleid rond de compressor en turbine. Het verschil in het volume van de lucht die aan de turbine wordt geleverd versus de lucht die eromheen wordt geleid, staat bekend als de 'bypass-verhouding'.

Deze 'bypass stuwkracht' vereist geen directe verbranding van brandstof. Als zodanig is het motorrendement verbeterd door de bypass-verhouding te vergroten, wat betekent dat een motor met een grotere diameter moet worden gecreëerd. Maar hier zit ook een keerzijde aan. De motor groter maken betekent ook de ventilatorsecties groter maken, wat zorgt voor een zwaardere motor. Elke extra kilo gewicht in de ventilatorsectie vereist 2,25 kg extra ondersteuningsstructuur in de motor en vleugel.

Om een ​​deel van het toegenomen gewicht van zuinigere motoren te verminderen, zijn fabrikanten begonnen zich te richten op composietmaterialen als vervanging voor metalen. Keramische matrixcomposieten zijn net zo taai als metalen, maar slechts een derde van het gewicht van nikkellegeringen.

GE9XDe GE9X zal de grootste in bedrijf zijn wanneer de 777X in gebruik wordt genomen. De huidige grootste motor ter wereld, de GE9X voor de 777X , 

maakt gebruik van composietmaterialen in de ventilatorbladen en de behuizing. 

Het maakt ook gebruik van keramische matrixcomposieten in de turbine en verbrander. Deze grote, lichte en sterke motor belooft 10% zuiniger te zijn dan zijn voorganger, de GE90, en is ook de stilste motor die ooit door GE is geproduceerd.

 

Hoe werken turbofan-motoren?

Een nadere blik op hoe moderne straalmotoren werken.

Wanneer fabrieksgiganten zoals Boeing of Airbus meestal een nieuw vliegtuigtype lanceren, is het belangrijkste cijfer bijna altijd hoe zuinig het nieuwe vliegtuig is in vergelijking met zijn voorganger. Vaker wel dan niet, is bijna alle brandstofbesparing terug te voeren op verbeteringen in de motoren. Maar hoe werken turbofanmotoren precies ?

Het basisprincipe:

Voordat we ingaan op de complexe techniek van een moderne turbofanmotor , laten we eerst de basis begrijpen van hoe vliegtuigen vliegen. Heel algemeen gesproken, vliegtuigen hebben twee dingen nodig om de lucht in te gaan: lift en stuwkracht. Lift is de opwaartse kracht die wordt gegenereerd door de vleugels, terwijl stuwkracht kan worden gedefinieerd als voorwaartse impuls die afkomstig is van de motoren van een vliegtuig.

Passagiers zien tijdens het reizen alleen een grote ventilator aan de voorkant en een relatief kleine uitlaatpijp aan de achterkant van een straalmotor , maar er is veel meer aan de hand tussen deze twee componenten. De belangrijkste componenten van een turbofanmotor zijn het ventilatorblad, een compressorgedeelte, de verbrandingskamer, turbines en de uitlaat.

Een turbofanmotor werkt in vier eenvoudige stappen: zuigen, knijpen, knallen en blazen , net zoals verbrandingsmotoren in wegvoertuigen. Aan de voorkant wordt lucht door de enorme ventilator de motor in gezogen. De lucht met hoge snelheid komt dan in de tweede trap, waar het wordt gecomprimeerd met behulp van lagedruk- en hogedrukcompressorbladen, in die volgorde. Tegen die tijd is de lucht tot 40 keer dichter dan normaal, met temperaturen die een paar honderd graden bereiken. De gecomprimeerde lucht komt dan in de verbrandingskamer, waar brandstof wordt gespoten in een poging om de twee te mengen. Het mengsel wordt vervolgens ontstoken, wat resulteert in de snelle expansie van de gassen, die uiteindelijk uit de uitlaatpijpen worden uitgehoest.

De derde bewegingswet van Newton stelt dat elke actie een gelijke en tegengestelde reactie heeft. In dit geval zullen uitlaatgassen die de motor met hoge snelheid verlaten, het vliegtuig voortstuwen met een gelijke en tegengestelde kracht, ook wel bekend als stuwkracht.

Omleidingsratio

Hoewel u nu de basiswerking van een turbofanmotor kent, is er nog één cruciaal detail dat u moet begrijpen. Wanneer lucht de motor binnenkomt via de grote inlaatventilator, gaat niet alles naar de motorkern. Een groot deel van de binnenkomende lucht reist tussen de motorkap en de buitenste laag van de kern. Deze lucht staat bekend als bypass-lucht omdat deze aan de achterkant naar buiten komt maar niet door de motorkern gaat. Het is echter vermeldenswaard dat bypass-lucht ook stuwkracht genereert. In feite produceert het meer dan de helft van de totale stuwkracht van de motor.

Simpel gezegd, hoe hoger de bypass-ratio van een motor, hoe efficiënter deze zal zijn, omdat de kern slechts verantwoordelijk is voor het genereren van een klein deel van de totale motorstuwkracht. Er kan zelfs worden gezegd dat de belangrijkste functie van de kern is om de inlaatventilator van stroom te voorzien om de bypass-lucht op capaciteit te laten stromen. Dit maakt een moderne turbofanmotor aanzienlijk efficiënter dan oudere turbojetmotoren die nu voornamelijk in gevechtsvliegtuigen worden gebruikt.

De hoeveelheid lucht die wordt verdeeld tussen het bypass-pad en de motorkern staat bekend als bypass-lucht en wordt meestal geïdentificeerd door de bypass-verhouding. Een bypass-verhouding van 12:1 betekent dat voor elke 12 eenheden lucht die door het bypasskanaal gaan, één eenheid wordt toegevoerd aan de motorkern.

Omdat de bypass-lucht nog steeds door de motorinlaatventilator stroomt, zal deze een iets hogere snelheid hebben in vergelijking met de buitenkant. Als gevolg hiervan wordt ook enige stuwkracht gegenereerd wanneer bypass-lucht de motor verlaat.

Hoe werken de inlaatventilator en compressorturbines?

De grote inlaatventilator aan de voorzijde van de motor wordt aangedreven door de motor zelf. Wanneer het lucht-brandstofmengsel wordt verbrand, worden de resulterende hete gassen door een reeks turbines geleid die concentrisch zijn verbonden met de inlaatventilator. Op deze manier wordt een klein deel van het door de motor opgewekte vermogen besteed aan het draaiende houden van de ventilator.

De compressorturbines in de "squeeze"-fase worden ook op een vergelijkbare manier aangedreven. De meeste moderne turbofanmotoren hebben twee concentrische assen die door het midden lopen, een voor de inlaatventilator en een andere voor de compressorturbines.