Hvorfor brummer propellfly mens jetfly hviner? Se mekanikken bak motorlyden, og hva elektrifiseringen av norsk luftfart gjør med lydbildet.
Kort fortalt
Innhold i artikkelen (6)
Innledning: To helt ulike lyder
Når et propellfly nærmer seg, er det en kjent brumming som stiger og synker i takt med motorens turtall. Når et jetfly passerer, er det i stedet et kraftig, øredøvende brøl. De to lydene er et resultat av to helt ulike måter å drive fly gjennom luften på.
Lyden fra en flymotor er en direkte følge av hvordan den er bygget. En propellmotor og en jetmotor har grunnleggende ulike virkemåter, og det hører man tydelig.
Denne artikkelen ser nærmere på mekanikkene bak disse lydene, og hva elektrifiseringen av norsk luftfart kan gjøre med lydbildet i årene som kommer.
Propellmotoren — humringen fra klassisk design
De fleste propellfly bruker en stempelmotor: drivstoff forbrennes i en eller flere sylindre, som driver et veivakselsystem som roterer propellen. Prinsippet er det samme som i en bilmotor, ifølge Store norske leksikons artikkel om flymotor. På større regionalfly er det i dag som regel en gassturbin – en turbopropmotor – som driver propellen i stedet.
Propellbladene er formet som vingeprofiler. Rotasjonen skaper en trykkforskjell over hvert blad, og denne trykkforskjellen akselererer luft bakover og gir fremdrift, ifølge NASAs Glenn Research Center. Lyden fra propellen kommer av at hvert blad slår gjennom luften i et fast mønster – jo flere blad og jo høyere turtall, desto tettere og kraftigere blir lydpulsene, og dette kommer i tillegg til lyden fra selve forbrenningsmotoren.
Nøyaktig lydnivå varierer med flytype, propelldesign og turtall. Alle fly som opereres i Europa må støysertifiseres i tråd med ICAOs støystandard, og EASA fører en offentlig database over de sertifiserte støynivåene for hver enkelt flytype.
Jetmotoren — eksplosiv kraft og ekstrem støy
En jetmotor virker etter et annet prinsipp enn en propellmotor. Luft suges inn og komprimeres, blandes med drivstoff og forbrennes. De varme forbrenningsgassene driver en turbin før de slippes ut bakover som en eksosstråle, og det er denne bakoverrettede strålen som driver flyet fremover, forklart ved Newtons tredje lov i Store norske leksikons artikkel om flymotor.
Mesteparten av jetstøyen kommer fra den kraftige blandingen mellom den raske eksosstrålen og luften rundt den – en turbulent skjærlagseffekt der lydnivået øker svært raskt med eksoshastigheten. I tillegg bidrar kompressoren og turbinen med egen støy. Mekanismen er beskrevet i oversikten i Wikipedias artikkel om flystøy.
Moderne passasjerfly bruker turbofanmotorer, der en stor vifte foran motoren leder mye av luften utenom forbrenningskammeret. Denne omløpsluften senker gjennomsnittshastigheten på eksosen og demper dermed støyen sammenlignet med de eldre, rene turbojetmotorene. Store norske leksikons artikkel om jetfly beskriver hvordan turbojetmotoren fra 1960-tallet gradvis ble erstattet av den mer drivstoffgjerrige og stillere turbofanmotoren, som i dag er den vanligste jetmotortypen.
Tall og trender
Stempeldrevne propellfly dominerte sivil luftfart fra flygingens tidlige dager og frem mot slutten av andre verdenskrig, ifølge Store norske leksikons artikkel om flymotor. Jetdrevne passasjerfly som Boeing 707 og DC-8 endret bildet fra slutten av 1950-tallet, og fra 1960-tallet ble den opprinnelige turbojetmotoren gradvis erstattet av den mer drivstoffgjerrige turbofanmotoren, som snl.no omtaler som den vanligste jetmotortypen i dag. Propellfly, nå som regel med turbopropmotor, er fortsatt i utstrakt bruk på kortere regionale ruter. Norge har samtidig satt seg som mål å elektrifisere innenriks luftfart, se avsnittet om fremtiden lenger ned.
Praktisk sammenligning — når brukes hva?
Propellfly med turbopropmotor egner seg best på kortere regionale strekninger, og bruker mindre drivstoff per passasjer enn jetfly på slike distanser. Jetfly er derimot uovertruffent for lange avstander, høy hastighet og stor passasjerkapasitet. Et regionalt turbopropfly som ATR 72-600 har en maksimal rekkevidde på 1 370 km med full passasjerlast, mens et langdistansefly som Boeing 787-9 kan fly inntil 15 370 km ifølge Boeings egne spesifikasjoner.
Fremtid — elektrisk og hybrid luftfart
Norsk luftfart er i endring. Avinor har som ambisjon at all sivil innenriks luftfart i Norge skal være elektrifisert innen 2040, med sikte på de første ordinære elektriske ruteflygningene rundt 2030. Målet er å kutte klimagassutslippene fra innenriks luftfart med minst 80 prosent sammenlignet med 2020.
Elektriske og hybride fly ventes først satt inn på Norges mange kortbaner, der avstandene mellom flyplassene er korte. Jetfly vil fortsatt dominere langdistanseflyging i overskuelig fremtid, men på de korteste norske rutene kan propellens brumming på sikt bli byttet ut med en langt stillere elektrisk motorlyd.
Emner
