Turbojet ve Turbofan Arasındaki Fark Nedir?
Kısa cevap: İkisi de aynı temel çekirdeği kullanır (kompresör – yanma odası – türbin). Fark, itkinin nasıl üretildiğidir. Turbojet, tüm havayı çekirdekten geçirip çok yüksek hızda dışarı atar. Turbofan, önüne büyük bir fan ekler; havanın bir kısmını yanma odasına sokmadan, doğrudan iterek geçirir. Büyük bir hava kütlesini biraz hızlandırmak, küçük bir kütleyi çok hızlandırmaktan daha verimli ve sessiz olduğu için modern uçakların hemen hepsi turbofan kullanır.
Turbojet Nedir?
Turbojet, en eski jet motoru mimarisidir. Hava girişten alınır, kompresörde sıkıştırılır, yanma odasında yakıtla yakılır, genleşen gaz türbini döndürür (türbin de kompresörü çevirir) ve kalan enerji lülede hıza dönüştürülerek dışarı atılır. İtkinin tamamı bu hızlı egzoz jetinden gelir.
Turbojet yüksek hızlarda (özellikle süpersonik) iyi çalışır ama düşük ve orta hızda verimsizdir: küçük bir hava kütlesini çok hızlandırdığı için yakıtın büyük kısmı gürültü ve atık ısı olarak kaybolur. İtki üretiminin fiziğini turbofan motor nasıl çalışır yazımızda ayrıntılı ele aldık.
Turbofan Nedir?
Turbofan, turbojet çekirdeğinin önüne büyük çaplı bir fan ekler. Bu fan, türbin tarafından döndürülür ve motora giren havayı ikiye ayırır:
- Çekirdek akışı: Kompresöre ve yanma odasına giden kısım. Klasik jet çevrimi burada işler.
- By-pass akışı: Yanma odasını atlayıp fandan doğrudan geçen ve arkadan itki olarak çıkan kısım.
Toplam itkinin büyük bölümü artık soğuk by-pass havasından gelir. Bu, aynı yakıtla daha fazla itki, daha az gürültü ve daha düşük egzoz sıcaklığı demektir.
By-pass Oranı: Aradaki Asıl Ayar
| Motor tipi | By-pass oranı | Nerede kullanılır |
|---|---|---|
| Turbojet | 0 | Eski savaş uçakları, bazı füze ve hedef uçakları |
| Düşük by-pass turbofan | ~0,3 – 1 : 1 | Modern savaş uçakları (F-16, KAAN, HÜRJET, F/A-18) |
| Yüksek by-pass turbofan | ~5 – 12 : 1 | Yolcu ve kargo uçakları |
Düşük by-pass, süpersonik hız ve yüksek itki/ağırlık oranı ister; yüksek by-pass, ses altı hızda yakıt ekonomisi ve sessizlik ister. Aynı fikrin iki uçtaki ayarıdır. KAAN ve HÜRJET'in neden düşük by-pass turbofan kullandığını KAAN motoru ve HÜRJET F404 yazılarımızda anlattık.
Ard Yakıcı Farkı
Savaş uçağı motorlarında (turbojet veya düşük by-pass turbofan) türbin çıkışına ek yakıt püskürten bir ard yakıcı bulunur. Kısa süreli büyük itki artışı sağlar, karşılığında yakıt tüketimi hızla yükselir. Yolcu uçağı turbofanlarında ard yakıcı yoktur.
Yakıt Tüketimi ve Hız
- Ses altı seyir (yolcu uçağı): Yüksek by-pass turbofan açık ara en verimlisidir.
- Süpersonik (savaş uçağı): Düşük by-pass turbofan, turbojete yakın performansı çok daha iyi yakıt ekonomisiyle verir.
- Çok yüksek Mach (füze, hedef uçağı): Basit turbojet hâlâ mantıklı olabilir; sadelik ve düşük maliyet ön plandadır.
Savaş Uçaklarında ve Yolcu Uçaklarında Kullanım
Bir yolcu uçağı saatlerce sabit, ses altı hızda uçar; önceliği yakıt maliyeti ve gürültü sınırlarıdır — yüksek by-pass turbofan. Bir savaş uçağı ise hızlı tırmanış, süpersonik geçiş ve sert manevra ister; gövdeye sığacak ince bir motorda yüksek itki/ağırlık oranı arar — ard yakıcılı düşük by-pass turbofan. Türkiye'nin yerli turbofanı TF35000'in hedeflediği sınıfı TF35000 yazımızda ele aldık.
Sonuç
Turbojet ve turbofan, aynı jet çekirdeğinin iki farklı ambalajıdır. Turbojet küçük bir havayı çok hızlandırır; turbofan büyük bir havayı biraz hızlandırır ve bu neredeyse her senaryoda daha verimli, sessiz ve esnek bir çözümdür. Bugün "jet motoru" dendiğinde kastedilen, by-pass oranı uygulamaya göre ayarlanmış bir turbofandır.
Kapak görseli: TUSAŞ KAAN — Dimir, Wikimedia Commons, CC BY-SA 4.0.
İlgili Yazılar
Sık Sorulan Sorular
Turbojet mi turbofan mı daha güçlü?
Aynı çekirdek için ard yakıcılı turbojet daha yüksek egzoz hızı üretir, ama turbofan aynı yakıtla daha fazla toplam itki verir çünkü daha büyük bir hava kütlesini hızlandırır. Modern savaş uçakları düşük by-pass oranlı ard yakıcılı turbofan kullanır; bu ikisinin en iyi yanlarını birleştirir.
Turbofan neden daha verimlidir?
İtki, hava kütlesi ile hız değişiminin çarpımıdır. Küçük bir havayı çok hızlandırmak (turbojet) yerine büyük bir havayı biraz hızlandırmak (turbofan) aynı itkiyi daha az yakıtla üretir ve daha sessizdir.
Turbojet hâlâ kullanılıyor mu?
Yeni yolcu ve savaş uçaklarında saf turbojet neredeyse kalmadı. Bazı füzelerde, hedef uçaklarda ve eski askerî platformlarda görülür. Yerini büyük ölçüde turbofan aldı.
By-pass oranı nedir?
Motora giren havanın, yanma odasını atlayıp fandan geçen kısmının çekirdekten geçen kısmına oranıdır. Yolcu uçaklarında bu oran yüksektir (10:1 üzeri); savaş uçaklarında düşüktür (yaklaşık 0,3-1:1).
Yazar
Onur CANKurucu & Baş Editör
Makine mühendisi; otomotiv ve savunma teknolojileri üzerine yazıyor. İçten yanmalı ve elektrikli tahrik sistemlerinden Türk savunma sanayiine uzanan konularda, mühendislik ve sayısal analiz odaklı derinlemesine içerik üretiyor. Yapay zekâ destekli çözümler geliştiriyor.
Bu yazı işinize yaradı mı?
Haftalık bültende benzer rehberleri kaçırmayın.
İlgili Yazılar
TF35000 Nedir? KAAN'ın Yerli Turbofan Motoru Hakkında Bilinenler
TF35000 nedir, kim geliştiriyor, hangi itki sınıfında ve KAAN'a ne zaman entegre edilecek? TEI'nin yerli turbofan motor programı hakkında bilinenler.
Turboshaft Motor Nedir? Helikopterlerde Nasıl Çalışır?
Turboshaft motorun çalışma prensibi, turbojet ve turbofandan farkı ve helikopterlerde neden kullanıldığı. Serbest türbin, şaft gücü ve redüktör mantığı.
Ard Yakıcı (Afterburner) Nedir, Nasıl Çalışır?
Savaş uçaklarında kullanılan ard yakıcı nasıl çalışır? Ek itkiyi, yakıt tüketimini ve motor içindeki süreci; neden sürekli kullanılmadığını basitçe açıklıyoruz.
HÜRJET'in F404 Motoru Nedir? Teknik Özellikleri ve Çalışma Prensibi
HÜRJET hangi motoru kullanıyor? General Electric F404 turbofanın çalışma prensibi, ard yakıcılı itki sınıfı, kullanıldığı uçaklar ve yerli motor stratejisi.
Yorumlar
Yorumlar yakında açılıyor. Görüşlerinizi X üzerinden paylaşabilirsiniz.