Varför använder de flesta militära flygplan olika motorer än kommersiella flygplan?

Två orsaker: ålder och fart.

Höga bypass turbofans har bara funnits sedan 70-talet - B-52 var ett av de första massproducerade jet-powered militära flygplanen, och turbofans var helt enkelt inte vid den tiden. Samma för U-2.

Många stridsflygplan går supersoniskt, och jetmotorns drivkraft T definieras som $ T = \ dot {m} \ cdot (V_e - V_0) $, med $ V_0 $ flyghastigheten. Avgashastighet $ V_e $ måste vara högre än sann flyghastighet för att generera tryckkraft och turbojets har en mycket högre avgasflödeshastighet än turbofans kalla ström.

Bildkälla

När militära och civila flygplan med liknande hastigheter jämförs, skiljer sig motorerna mest från deras namn. Det är helt enkelt för dyrt att utveckla en civil typ parallellt med en militär typ när de senare används båda på samma sätt. Exempel:

• B-52 -motorn heter J57 och gjordes av Pratt & Whitney. Samma företag kallade denna design JT-3C när den monterades på Boeing 707 och DC-8. Senare modeller använde en turbofanutveckling av J57, Pratt & Whitney TF33, som kallades JT3D i civil användning.
• C-5A Galaxy pionjerade stora turbofans med stor bypass-förhållande med General Electric TF39 , som användes på Boeing 747 , DC-10 och A300B som CF6 senare.
• Även samma flygplan kommer ibland att använda ett annat namn för i princip samma motor, beroende på användningen: T-39 Sabreliner använde J60-motorn medan den civila Sabreliner heter samma motor JT12 .

Men även om flygregimen är annorlunda är komponentåtervinning vanligt mellan civila och militära motorer:

• Kärnan i General Electric F101 (installerad i B-1A-bombaren, den supersoniska första versionen av B -1) blev CFM-56 turbofan som används i Boeing 737 eller Airbus A320.

Supersonisk flygning kräver hög dyshastighet, därför är höga bypassförhållanden olämpliga. Skillnaderna mellan sub- och supersoniska motorer försvinner emellertid desto närmare rör dig mot gasgeneratorkärnan. Högtryckskompressor, förbränningskammare och högtrycksturbin ser och fungerar lika. Civilmotorer lägger till en stor fläkt framför, medan supersoniska militära motorer ibland lägger till en efterbrännare. Den största skillnaden är dock i intaget (stort pitotintag med trubbiga läppar för subsoniska flygplan jämfört med justerbara spik eller rampintag för supersonisk flygning) och munstycke (fast för subsonisk flygning mot ett komplex, justerbart konvergerande divergerande munstycke för supersonisk flygning).

Jag håller med alla svar som hittills har skrivits, särskilt när det gäller supersonisk hastighet. Låt mig lägga till ett annat perspektiv: Skillnader i prioriteringar.

De viktigaste faktorerna som påverkar motordesignen är: kostnad, vikt, bränsleeffektivitet och svarstid (hur länge från när piloten rör gasen när du har full dragkraft) och underhåll. Både militära och kommersiella operatörer bryr sig om alla dessa, men de skiljer sig från vilken som är viktigast.

Bränsleeffektivitet trumpar allting till en kommersiell operatör, händer nedåt. Bränsleräkningen för ett stort flygbolag kan köras i miljarder dollar per år, så att spara till och med 0,1% bränsleeffektivitet är värt mycket för dem. Därför ser du höga bypass turbo fans på alla kommersiella jet liners. Den konfigurationen är den mest bränsleeffektiva. Avvägningen är att när piloten trycker på gasen tar det några sekunder för den stora fanen att snurra upp. Flygbolag är villiga att leva med det i utbyte mot bättre bränsleeffektivitet.

Militären bryr sig om bränsleeffektivitet, men de bryr sig också om svarstid. När en stridsflygare vill driva, vill han stryka rätt nu och kostnaden är sekundär. Väntar några sekunder för att motorn ska kunna reagera kan vara skillnaden mellan liv och död. Det är därför du ser efterbrännare på stridsflygplan. Efterbrännare är stora för att ge dig en stor mängd tryckkraft mycket snabbt. Men de är enorma gas guzzlers så att du aldrig skulle sätta dem på en kommersiell jet liner.