• ارسال کننده: زهرا صانعی
  • تاریخ انتشار: 2017 / 07 / 24

آشنايي با موتورهاي جت در هواپيما

موتور هاي جت به ما كمك كرده اند تا انسان به كره ماه دست پيدا كند، خودروها و قايق ها ركورد سرعت را جابجا كنند، اما بيش از همه به عنوان موتور هواپيما مورد استفاده قرار گرفته اند. بر خلاف موتورهاي درون سوز كه پيستوني را به حركت در مي آورند اين حركت در موتورهاي درون سوز به صورت بالا و پايين است كه به كمك يك ميل لنگ به حركت دوراني تبديل مي شود ولي در موتورهاي جت توان با مكش هوا از جلو و انفجار آن با سوخت در اتاق احتراق و خروج دود از اگزوز سرعت بالا كار مي كند. اجازه دهيد نگاهي دقيقتر به نحوه كار آنها بيندازيم!

آشنايي با موتورهاي جت در هواپيماها

يك موتور جت در حال دمونتاژ براي انجام تست هاي دوره اي. مي توانيد پره هاي بزرگ فن كمپرسور را جلوي آن ببينيد. اين پره ها مي چرخند تا هوا را به داخل و به سمت اتاق احتراق بمكند.

يك موتور جت چيست؟

موتور جت موتوري است كه انرژي سوخت را به نيروي تراست (نيروي رو به جلو) تبديل مي كند. نيروي تراست با عمل و عكس العمل توليد مي شود اين اصلي از فيزيك است كه به عنوان قانون سوم نيوتن هم شناخته مي شود. نيرويي كه گازهاي خروجي از اگزوز را به عقب پرتاب مي كند (عمل)، نيروي به همان اندازه و در خلاف جهت در سمت مخالف توليد مي شود كه به آن عكس العمل مي گويند. اين مانند همان نيرويي است كه به اسكيت برد شما وارد مي شود وقتي كه با يك پا خود را روي زمين هل مي دهيد، در موتور جت هم گازهاي داغ خروجي از اگزوز، موتور را به جلو هل میدهند و چون سرعت گاز خروجی بالاست با توجه به اصل اندازه حرکت و عکس العمل نیروی جلو برنده بزرگی تولید میکند.

حال اجازه دهيد نگاهي به داخل موتور جت بيندازيم.

يك موتور جت چگونه كار مي كند؟

در شكل زير مشاهده مي كنيد كه چگونه انرژي سوخت به انرژي جنبشي تبديل مي شود و نيروي لازم را براي به حركت در آوردن هواپيما توليد مي كند.

طرز کار موتور جت

توضیحات هر عدد روی شکل در زیر بیان شده است.

1- براي موتور جتي كه سرعت آن كمتر از سرعت صوت است، موتور از ميان هوا به سمت جلو مي رود حال مي توانيد موتور را ساكن در نظر بگيريد و فرض كنيد هواي سرد در حال عبور از ميان آن است. اينجا سرعت هواي ورودي در حدود 1000 كيلومتر در ساعت است.

2- فني كه در مقابل موتور قرار دارد هواي سرد را به سمت داخل موتور مي كشد.

3- فن دومي كه به آن كمپرسور مي گويند هوا را هشت برابر متراكم مي كند در واقع، فشار هوا را بالا مي برد. در اين مرحله سرعت هوا كاهش مي يابد و به حدود 400 كيلومتر در ساعت است.

4- سوخت مايعي كه از باك هايي در داخل بال هاي هواپيما وارد نازل هاي اتاق احتراق شده اند ميان هواي فشرده پاشيده مي شوند.

5- اتاق احتراق كه بعد از كمپرسور قرار دارد محل سوختن تركيب سوخت و هوا با شدت بسيار بالايي است به گونه اي كه اين گازها با سرعتي بسيار بالا از اگزوز خارج مي شوند دماي گازهاي خروجي از اگزوز موتور جت هواپيما در حدود 900 درجه سانتگراد است.

6- گازهاي داغ خروجي از يك سري فن عبور مي كنند و آنرا مانند يك توربين بادي مي چرخانند. اين فن ها در حقيقت همان توربين گازي هستند.

7- پره هاي توربين به يك محور بلند متصل هستند (در تصوير خط خاكستري رنگ مياني نشان داده شده است) كه در كل طول موتور كشيده شده است و كمپرسور و فن هم به آن متصل هستند بنابراين زماني كه توربين مي چرخد همراه با خود كمپرسور، فن را هم مي چرخاند.

8- گاز هاي داغ خروجي از اگزوز از طريق يك لوله باريك خارج مي شوند اين نازل ها سبب افزايش سرعت گازهاي داغ خروجي از اگزوز مي شوند اين به سرعت بيش از 2100 كيلومتر در ساعت مي رسد. سرعت گاز خروجي از اگزوز بيش از دو برابر هواي سرد ورودي به آن است و اين همان نيرويي است كه هواپيما را به پيش مي راند. جت هاي نظامي يك برنر ثانوي دارند كه سوخت را در داخل اگزوز مي پاشد تا نيروي تراست بيشتري توليد كنند البته نيروي بسيار زيادي توليد مي كنند چون هواپيما بسيار بزرگتر و سنگين تر از گاز هاي خروجي از اگزوز است بايد سرعت گازهاي خروجي از اگزوز بسيار بيشتر از سرعت هواپيما باشد.

موتور جت- نمايشگاه نظامي ايالات متحده در بيرمنگام انگليس

يك عكس از نمونه اي كه در نمايشگاه نظامي ايالات متحده در بيرمنگام انگليس

انواع موتور جت

مهندس بريتانيايي سر فرانك ويتل، موتور جت را در سال 1930 ميلادي اختراع كرد، اما از آن زمان تا كنون طراحي موتورهاي جت دستخوش تغيير و تحولات بسياري شده است و موتورهاي امروزي روند تكاملي طولاني طي كرده اند. در كل چند نوع موتور جت وجود دارد، كه هر كدام به روشي متفاوت مورد استفاده قرار مي گيرند.

توربو جت

اساس كار توربو جت ها همان طرح ويتل است و در هواپيماها به وفور مورد استفاده قرار مي گيرد. موتوري كه در بالا درباره آن صحبت كرديم يك نمونه از آن است.

هواپيماي B-52A

اين تصوير مربوط به هواپيماي B-52A است عكس فوق در سال 1954 گرفته شده است و هشت موتور جت داشته است كه هر كدام مي توانستند 10هزار پوند چيزي در حدود 4500 كيلوگرم نيروي تراست توليد كنند.

توربوپراپ

اين موتورهاي جت ملخ بزرگي در مقابل خود دارند و توربين بايد اين پروانه را بچرخاند توربوپراپ ها در هليكوپترها و ايركرفت هاي كوچكتر مورد استفاده قرار مي گيرند. اين موتورهاي جت در پشت يك ملخ قرار مي گيرند و آنرا مستقيما مي چرخانند.

توربوپراپ

تصوير يك توربوپراپ

توربوفن

توربوفن ها در مقايسه با فن ديگر انواع موتور جت بسيار كم صداتر هستند و معمولاً در هواپيماهاي بزرگ مورد استفاده قرار مي گيرند. توربو فن ها معمولاً يك فن بزرگ در جلو دارند كه هوا را به داخل مي مكد. قسمتي از هوا به داخل كمپرسور هدايت مي شود و قسمت ديگر از اطراف اتاق احتراق عبور مي كند آنرا خنك مي كند و از اگزوز خارج مي شود و به اين ترتيب يك ديوار عايق صوتي از هوا در اطراف گاز داغ خروجي تشكيل مي دهد كه سبب بي صداتر شدن اين نوع موتور جت شده است. همچنين اين هواي خروجي كه به آن هواي باي پس هم گفته مي شود در هنگام بلند شدن و فرود آمدن هواپيما نيروي تراست بيشتري توليد مي كند.

توربوفن

يك موتور جت توربوفن كه يك فن داخلي و يك فن بيروني دارد، هواي باي پس را تامين مي كند. اين موتور مي تواند 43000 پوند معادل 19500 كيلوگرم نيروي تراست توليد مي كند!

رم جت و اسكرم جت

رم جت ها و اسكرم جت ها موتورهاي جت كامپكتي هستند كه فضاي كمتري اشغال مي كنند. اين موتورهاي جت براي راكت ها و موشك ها مورد استفاده قرار مي گيرند.

رم جت و اسكرم جت

در شكل بالا يك موتور رم جت را مي بينيد كه براي يك سفينه فضايي در سال 1999 ساخته شده است.

نوشته: كريس وودفورد

ترجمه: علي يزدي مقدم

این محتوا اختصاصاً برای یاد بگیر دات کام تهیه شده است استفاده از آن با ذکر منبع همراه با لینک آن و نام نویسنده یا مترجم مجاز است
برچسب ها:



 

در یاد بگیر دات کام مشترک شوید و آخرین مطالب را در ایمیل خود دریافت نمایید

نظر شما چیست؟

پرسش های خود را در بخش پرسش و پاسخ مطرح کنید

محدودیت زمانی مجاز به پایان رسید. لطفا کد امنیتی را دوباره تکمیل کنید.




بستن تبلیغات

تبلیغات اینترنتی در یاد بگیر دات کام



صفحه ما را در فیس بوک دنبال کنید صفحه ما را در توییتر دنبال کنید صفحه ما را در  اینستاگرام دنبال کنید صفحه ما را در لینکداین دنبال کنید