خانه / موتور پالس جت / موتور جت و انواع آن ( قسمت اول)

موتور جت و انواع آن ( قسمت اول)

موتور جت با نیرویی که از طریق یک تراست بسیار زیاد به دست می آید باعث حرکت هواپیما به جلو و پرواز آن با سرعت بالا می شود.

تمام موتورهای جت که به آنها توربین گاز نیز گفته می شود بر اساس یک قانون ساده کار می کنند.موتور هوا را به وسیله یک فن که جلوی آن قرار دارد به داخل می کشد.یک کمپرسور فشار هوا را بالا می برد.کمپرسور از تعداد زیادی تیغه ساخته شده که به شفت متصل شده است.تیغه ها با سرعت بالا می چرخند و هوا را فشرده می کنند.سوخت به داخل هوای فشرده شده اسپری می شود و این مخلوط به وسیله یک جرقه الکتریکی روشن      می شود.گازهای مشتعل منبسط شده و از طریق نازلی که در عقب موتور قرار دارد از آن خارج می شوند.وقتی  هوای گرم به وسیله موتور به عقب نیرو وارد می کند،موتور و هواپیما به جلو رانده می شوند.در حالی که هوای داغ درحال خارج شدن از نازل موتور است،این هوا از میان گروه دیگری از تیغه ها که به آن توربین گفته می شود می گذرد.توربین نیز مانند کمپرسور به شفت متصل است. چرخیدن توربین باعث چرخیدن کمپرسور می شود.

تصویر بالا نشان می دهد که چگونه هوا در موتور جریان پیدا می کند.بخشی از هوا از اطراف موتور می گذرد و بخشی از آن داخل موتور می شود.بر همین اساس بخشی از هوا بسیار داغ می شود و بخشی از هوا خنک تر باقی می ماند.سپس در خروجی موتور هوای داغ و خنک با هم مخلوط می شوند.

 

تراست چیست؟

تراست نیروی جلوبرنده ای است که به موتور فشار وارد می کند،بنابراین هواپیما به جلو می رود.نیوتون کشف کرد که برای هر عملی ،عکس العملی است،مساوی با آن و مخالف آن. موتور ها از این قانون استفاده می کنند.موتور حجم زیادی از هوا را به داخل می کشد. هوا داغ و فشرده می شود و سرعت آن کم. سپس هوا از میان تعدا زیادی تیغه عبور      می کند.با مخلوط شدن هوا و سوخت،دمای هوا تا سه هزار درجه می تواند افزایش پیدا کند.از نیروی هوا برای گرداندن توربین استفاده می شود.در نهایت،وقتی هوا موتور را ترک می کند،این هوا به عقب نیرو وارد می کند و عکس العمل همین نیرو باعث حرکت رو به جلو هواپیما می شود.

اجزا یک موتور جت

تصویر زیر اجزای مختلف موتور جت را نشان می‎دهد.

1)فن

فن اولین قسمت از یک موتور توربوفن هست.فن گردان بزرگ مقدار زیادی هوا را به داخل می مکد.بیشتر تیغه های فن از تیتانیوم ساخته شده اند.فن سرعت هوا را بالا می برد و آن را به دو بخش تقسیم می کند.یک قسمت از هوا وارد هسته مرکزی موتور

می شود،جایی که تحت دیگر اجزای موتور قرار می گیرد.

بخش دوم هوا از کنار موتور می گذرد(جریان هوای کنارگذر).این هوا از طریق یک لوله که اطراف موتور را احاطه کرده است به عقب موتور می رود،جایی که بیشتر نیروی تراست هواپیما را تامین می کند.این هوای سرد  به سکون موتور کمک می کند.

۲)کمپرسور

کمپرسور اولین قسمت از هسته موتور است.کمپرسور از  فن هایی با تعداد زیادی تیغه ساخته شده است که به شفت متصل هست اند.کمپرسور هوایی که وارد آن می شود را  از طریق کوچکتر کردن فضا ها فشرده می کند که باعث افزایش فشار هوا می شود.در نتیجه این کار ، افزایش در انرژی پتانسیل هوا به وجود می آید.هوای فشرده شده به محفظه احتراق می رود.

۳)محفظه احتراق

در محفظه احتراق هوا با سوخت ترکیب و سپس مشتعل می شود.بیست نازل وظیفه اسپری کردن سوخت به جریان هوا را بر عهده دارند.ترکیب هوا و سوخت شعله را به وجود      می آورد و این شعله دمای بالا و انرژی بالای جریان هوا را پدید می آورد.سوخت با اکسیژن موجود در هوای فشرده شده می سوزد و هوای داغ منبسط شده را تولید می کند.

درون محفظه احتراق معمولا از سرامیک ساخته می شود تا مقاومت در  برابر حرارت را  تضمین کند.دمای محفظه می تواند تا ۲۷۰۰ درجه سانتیگراد بالا برود.

۴)توربین

انرژی بالای جریان هوایی که از محفظه احتراق می آید،به توربین می رود و باعث چرخیدن تیغه های توربین می شود.توربین ها به وسیله یک شفت به تیغه های کمپرسور و فن در جلو موتور  متصل هست اند و باعث چرخیدن آنها می شوند.این گردش قسمتی از انرژی را برای گرداندن کمپرسور و فن می گیرد.گازهایی که در محفظه احتراق تولید شده اند به توربین می روند و تیغه های آن را می گرداند.توربین های جت در حدود هزار دور در دقیقه می چرخند.

۵)نازل

نازل در حکم لوله اگزوز موتور عمل می کند.این قسمت از موتور است که به طور واقعی تراست را برای هواپیما فراهم می کند. انرژی که از طریق جریان هوای خروجی از توربین به دست می آید در این قسمت تخلیه می شود.علاوه بر این انرژی،جریان هوای سردی که از کناره هسته موتور عبور کرده است،انرژی مضاعفی را فراهم می کند.ترکیب هوای داغ و سردی که  از موتور خارج می شود، تراست را برای موتور و هواپیما به وجود می آورد.نازل ممکن است قسمتی به نام مخلوط کننده داشته باشد،جایی که هوا با دمای بالا را که از هسته موتور بیرون آمده است را با هوا  با دمای پایین تری را  که از کناره موتور گذشته است مخلوط می کند.مخلوط کننده به موتور کمک می کند که صدای کم تری تولید کند.

اولین موتور جت_تاریخچه مختصری از موتور های اولیه

۱) Sir Isaac Newton

در قرن هجدهم اولین کسی بود که نظریه ای بر این مبنا که با انفجار رو به عقب  می توان یک ماشین را با سرعت بسیار به جلو برد تئوریزه کرد.این تئوری مبنای قانون سوم حرکتش بود.هنگامیکه هوای داغ از طریق نازل به عقب می رود،هواپیما رو به جلو حرکت می کند.

۲) Henri Giffard

اولین کشتی هوایی را ساخت که  اولین موتور هوایی ،  نیروی آن را تامین می کرد . یک موتور بخار سه اسب بخاری.اما آن کشتی هوایی برای پرواز بیش از حد سنگین بود.

۳) Felix de Temple

در سال ۱۸۷۴،او اولین هواپیما با یک بال را  ساخت که فقط یک مسافت کوتاه را به کمک  یک موتور بخار با سوزاندن زغال سنگ  پرواز می کرد.

۴) Otto Daimler

در اواخر قرن نوزدهم اولین موتور بنزین سوز را اختراع کرد.

۵) Hiram Maxim

در سال ۱۸۹۴ او سعی کرد پرنده دوباله خود را به کمک دو موتور بخار که با زغال سنگ کار می کردند به پرواز درآورد.هواپیمای او تنها چند ثانیه پرواز کرد.

۶) Samuel Langley

این فرد آمریکایی یک هواپیمای مدل ساخت که موتورهای بخار پیشران آن بودند.در سال ۱۸۹۶ او موفق به پرواز درآوردن یک هواپیمای بدون سرنشین با یک موتور بخار شد که نام آن ایرودرام بود.این هواپیما قبل از اتمام بخارش حدود یک مایل پرواز کرد.سپس او سعی کرد یک هواپیما در ابعاد کامل و واقعی بسازد که پیشران آن یک موتور گازی بود.در سال ۱۹۰۳ این هواپیما ناگهان بعد از پرواز از یک خانه قایقی ناگهان خرد شد.

۷) Wright Brothers

در سال ۱۹۰۳ برادران رایت موفق شدند با یک موتورگازی دوازده اسب بخاری پرواز کنند.از سال ۱۹۰۳ که برادران رایت پرواز کردند تا اواخر سال ۱۹۳۰ موتورهای گازی پیستونی احتراق داخلی با یک پروانه انتهای تکنولوژی هواپیماها بود.

۸) Frank Whittle

فرانک وایتل یک خلبان انگلیسی بود که اولین موتور توربوجت را در سال ۱۹۳۰ طراحی کرد و به ثبت رساند. موتور او اولین بار در ماه می سال ۱۹۴۱ با موفقیت پرواز کرد.این موتور دارای یک کمپرسور چند مرحله ای ،یک محفظه احتراق ، یک توربین تک مرحله ای و یک نازل بود.

۹) Hans von Ohain

همزمان با وایتل انگلیسی،هانس ون اهن در حال کار بر روی یک طرح مشابه در آلمان بود.اولین هواپیمایی که به طور موفق از یک موتور توربین گازی استفاده می کرد هواپیمای     Heinkel He 178

بود که در ماه آگوست سال ۱۹۳۹ پرواز کرد.این هواپیما دارای اولین پیشران توربوجت بود.

جنرال الکتریک آمریکا اولین موتور جت آمریکایی را برای نیروی هوایی  ارتش آمریکا ساخت.

درباره badry

دیدگاهتان را ثبت کنید

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شدعلامتدارها لازمند *

*

bigtheme
x

شاید بپسندید

سوخت‌هاي جايگزين در هوانوردي

امروزه هوانوردي تجاري از اجزاي اصلي اقتصاد دنياست و قيمت سوخت هوايي ...