تبليغاتX
هوانوردی - Jet engines
هوانوردی و پیشرفتهای آن

موتورهاي جت بر عكس موتورهاي پيستوني كه در آنها نيروي محركه از طريق يك پيستون كه در يك سيلندر بالا و پايين مي شود،تأمين مي شود، با چرخش مداوم يك توربين و كمپرسور نيروي محركه را تأمين مي كنند. در نتيجه بازده بالاتر و صداي كمتري نسبت به موتورهاي پيستوني توليد مي كنند. موتورهاي جت از سه قسمت اصلي تشكيل شده اند كه عبارتند از كمپرسور،‌ محفظه ي احتراق و توربين .توربين در قسمت انتهايي موتور قرار دارد و نيروي محركه كمپرسور را تأمين و از طريق يك يا چند ميله(Shaft) به كمپرسور مي رساند.

در اينجا قصد دارم كه چند نوع از رايج ترين موتورهاي جت و نيز پس سوز را معرفي كنم:

 

موتور توربوجت(Turbojets): در اين موتور هوايي كه از قسمت جلويي موتور وارد مي شود در كمپرسور توربوجت 3 تا12 بار فشرده مي شود. سپس با سوخت مخلوط مي شود و در محفظه ي احتراق سوزانده مي شود و دمايي بين 1100تا1300 فارنهايت حاصل مي شود.اين گازهاي داغ ازميان پره هاي توربين كه در انتهاي موتور قرار دارند عبور مي كند. اگر توربين و كمپرسور در بهترين حالت تنظيم شده باشد فشاري دو برابر اتمسفر توليد مي شود كه از طريق دهانه ي خروجي موتور خارج مي شود. در موتور توربوجت تمام هوايي كه وارد موتور مي شود از محفظه ي احتراق عبور داده مي شود. به علت خلأ جلوي موتور و فشار پشت آن جرياني از هوا ايجاد مي شود كه موتور و هواپيماي متصل به آن را به سمت جلو مي راند.

 

موتور توربوپراپ(Turboprop): يك موتور جت است كه به آن يك پروانه متصل شده است و توربين آن نيز همانند موتور توربوجت با گازهاي داغ مي چرخد و از طريق يك ميله(Shaft) باعث چرخش پروانه ميشود. برخي از هواپيماهاي كوچك و باربري از موتور توربوپراپ استفاده مي كنند.

موتور توربو پراپ تقريبا همان موتور توربوجت و همان اجزا را دارد،‌ ولي در مقايسه با آن مي تواند فشار بيشتري براي پرواز در سرعتهاي زير 500 مايل بر ساعت توليد كند.

نسل جديد توربوپراپها بر خلاف نسلهاي قبل آن،‌ از پروانه هايي با تيغه هاي بيشتر و قطر كمتر استفاده مي كنند تا در سرعتهاي بالا نيز بتوانند بهترين كارايي را داشته باشند.

 

موتور توربوفن(Turbofan):يك موتور توربوفن در واقع با فن بزرگي كه در جلو دارد هوا را مي مكد كه در مقايسه با توربوجت بيشتر اين هوا از خروجي هاي كنار گذر بدون سوختن خارج مي شود كه اين عمل باعث مي شود موتور با صداي كمتر فشار بيشتري توليد كند.

تقريباً بيشتر هواپيماهاي امروزي چه مسافربري و چه نظامي به موتور توربوفن مجهز هستند.

در توربوجت تمام هواي ورودي موتور از كمپرسور، محفظه ي احتراق و توربين آن عبور مي كند در حاليكه در توربوفن فقط بخشي از اين هوا از محفظه ي احتراق عبور مي كند. باقيمانده ي هوا از يك فن مي گذرد و پس از تركيب شدن با گازهاي داغ از موتور خارج مي شود. اين عمل باعث مي شود كه با سوخت يكسان نسبت به توربوجت، به سرعت بالاتري دست يابيم.

 

موتور توربوشافت(Turboshaft): از ديگر موتورهاي پر مصرف در هوانوردي كه مانند موتور توربوپراپ مي باشد، موتور توربوشافت است. البته اين موتور پروانه اي كه در توربوپراپ به كار رفته را نمي چرخاند. در عوض نيروي لازم براي قسمت گردان(Rotor) هلي كوپتر را فراهم مي كند.در واقع اين موتورها براي هلي كوپتر ها طراحي شده اند تا بتوانند در هر لحظه نيروي لازم براي پرواز هلي كوپتر در موقعيت هاي مختلف را تأمين كنند.

 

رم جت(Ramjet):ساده ترين نوع موتور جت كه هيچ قسمت متحركي( توربين و كمپرسور) ندارد موتور رم جت است. در واقع در اين موتور فشار هوايي كه در سرعتهاي نزديك و بالاتر از صوت بوجود مي آيد، مي تواند كار كمپرسور را انجام دهد، پس كمپرسور حذف مي شود. اگر كمپرسوري وجود نداشته باشد، ديگر نيازي به توربين نيازي نيست. در واقع در رم جت ها فقط محفظه ي احتراق وجود دارد و براي شروع به كار به سرعت اوليه نياز است. به عنوان مثال هواپيمايي كه به موتور رم جت مجهز شده است نمي تواند با آن از زمين بلند شود و حتي روي زمين نيز حركتي كند، ولي در صورتي كه همان هواپيما به كمك ديگر انواع موتورجت به پرواز در آيد ميتواند با موتور رم جت خود به سرعتهاي بسيار بالاتر از سرعت صوت دست پيدا كند(مانند Sr-71)

معمولاً‌ از موتورهاي رم جت در موشكها و سفينه هاي فضايي استفاده مي شود كه به سرعتهاي بسيار نياز دارند،‌ البته سرعت اوليه همان ها توسط موتورها توربوجت تأمين مي شود.

 

پس سوز(Afterburner): پس سوز يك تركيب كننده ي سوخت اضافي است كه عمدتاً در هواپيماهاي نظامي به كار مي رود.

هدف از آن فراهم آوردن فشار بيشتر براي برخواستن از زمين(Take off)،‌دسترسي به سرعتهاي مافوق صوت و موقعيت هاي درگيري است.

پس سوز با تزريق مقداري سوخت به داخل گازهاي داغ خروجي از اگزوز موتور جت اين فشار اضافي را توليد مي كند.اين سوخت تزريق شده به محض ورود به اگزوز به علت حرارت بالاي گازهاي خروجي محترق مي شود و فشار زيادي توليد مي كند.

 مزيت پس سوز ايجاد فشار بالا و عيب آن مصرف بالاي سوخت است. البته استفاده از آن در موقعيتهاي خاصي كه در بالا ذكر شد، در مدت زمان كوتاه قابل قبول است.

اصطلاحاً زماني كه موتور با پس سوز كار مي كند، گفته مي شود كه موتور در حالت تَر(Wet) كار مي كند و زماني كه پس سوز خاموش است مي گويند كه موتور خشك (Dry) كار مي كند.

 

منبع:www.about.com

+ نوشته شده در  سه شنبه بیست و هفتم فروردین 1387ساعت 19:29  توسط P.A  |