لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
فرمت فایل word و قابل ویرایش و پرینت
تعداد صفحات: 4
موتور هواپیما : چهار نیرو به هواپیمای در حال پرواز وارد می شود : نیروی بالابرنده , از طرف هواست و به علت شکل بال بوجود می آید . نیروی مقاوم از طرف هواست و مانند اصطحکاکی است که در اثر حرکت یک جسم در یک سیال بوجود می آید . نیروی سوم نیروی وزن است و نیروی چهارم نیروی جلوبرنده . نیروی جلو برنده نیرویی است که آن را موتور ایجاد می کند . کار اصلی این نیرو خنثی کردن نیروی مقاوم است ؛ اما وظیفه ی دادن سرعت اولیه به هواپیما , همچنین کمک به نیروی بالا برد برای بالا بردن هواپیما , در مواقع خاص نیز , به عهده ی این نیروست . انواع موتور : البته از میان موتورهای طبقه بندی شده در نمودار شماره 1 , فقط موتورهای توربوجت , توربوپراپ , توربوشفت و پیستونی ملخی رایج است . در این میان موتور توربوجت و توربوفن از نوع موتور جت و بقیه از نوع موتور ملخی است . موتورهای جت نیروی محرکه و موتورهای ملخی توان تولید می کننند . در موتورهای ملخی , ملخ است که توان خروجی موتور ملخی را به نیروی محرکه تبدیل می کند. موتور توربوشفت در هلیکوپترها کاربرد دارد ؛ ولی درباره ی چهار موتور دیگر می توان گفت : -موتور های پیستونی بیش تر در هواپیماهای سبک با سرعت و سقف پرواز کم کاربرد دارد. -موتور توربوپراپ بیش تر در هواپیماهای باریو مسافربری کوچک کاربرد دارد . -موتورهای توربوفن بیش تر در هواپیماهای مسافر بری بزرگ و هواپیماهای نظامی کاربرد دارد . -موتور توربوجت در برخی هواپیماهای جنگی کاربرد دارد. موتورهای پیستونی: موتورهای پیستونی در ابتدا با آب خنک می شدند به همین خاطر سنگین بودند و مبدل های حرارتی آن ها نیروی مقاوم زیادی تولید می کرد . در سال 1908م موتورهایی ساخته شد که با هوا خنک می شد . در این موتورها پیستون ها به طور دوار در اطراف محور مرکزی قرار داشتند .موتورهای پیستونی را می توان از نظر چگونگی قرار گرفتن به سه دسته تقسیم کرد : 1.موتورهای خطی 2.موتورهای متقابل 3.موتورهای شعاعی موتور توربوجت : ساده ترین نوع موتور توربینی , موتور توربوجت است . اجزای تشکیل دهنده موتور توربوجت شامل است بر : 1.کمپرسور 2.محفظه ی احتراق 3.توربین 4.نازل در کمپرسور , فشار هوا بالا می رود و سرعت آن پایین می آید . هوای پر فشار وارد محفظه ی احتراق می شود و پس از پاشش سوخت , عمل احتراق صورت می گیرد و دما و فشار افزایش می یابد . سپس بخشی از انرژی صرف چرخاندن توربین و بخش عمدهی آن وارد شیپوره میشود . در شیپوره گاز پر فشار , منبسط , و به انرژی جنبشی تبدیل می شود . نتیجه ی این فرایند همان نیروی جلوبر است . به طور کلی مصرف سوخت در این نوع موتور از دیگر انواع موتور بیش تر است . موتور توربوفن: فن اساسآ همان ملخ با تعداد بسیار بیش تر پره , اما در ابعاد کوچکتر است . نحوه ی تولید قدرت در مونور توربوفن نیز مانند دیگر موتورهای توربینی است ؛ ولی فرق اساسی در چگونگی تبدیل قدرت موتور به نیروی محرکه است. در موتور توربوفن بخشی از نیروی جلوبرنده ی حاصل از فن جلو وبخشی از آن ناشی از شیپوره ی خروجی موتور است . موتورهای توربوفن نسبت به موتورهای توربوپراپ در سرعت های زیاد دارای راندمان بهتری هستند. موتورهای توربوفن در محدوده ی سرعت هواپیماهای مسافربری راندمان خوبی دارند و از نظر تولید سر و صدا نیز قابلیت بهتری دارند . به همین علت در بیش تر هواپیماهای مسافربری از این نوع موتور استفاده می شود . معمولأ برای افزایش راندمان موتور توربوفن بخشی از هوای عبور کننده از فن وارد موتور نمی شود و کانالی در اطراف موتور , آن را به بیرون هدایت می کند . به این عمل اصطلاحأ جریان سرد می گویند و مزایایی از قبیل تولید نیروی جلو برنده ی جداگانه , خنک کاری موتور و….. دارد. موتور توربوپراپ: موتور توربوپراپ بسیار شبیه موتور توربوفن است ؛ با این تفاوت که در آن به جای فن چند ملخ قرار دارد . موتور توربوپراپ بخش اعظم گاز خروجی از محفظه ی احتراق را صرف چرخاندن توربین و از طریق نوربین ، صرف چرخاندن ملخ می کند . عمده ی نیروی جلوبرنده در موتور توربوپراپ حاصل از چرخاندن ملخ است ؛ ولیبخشی از این نیرو نیز ناشی از شیپوره ی خروجی موتور است . از اشکالات عمده ی این نوع موتور سر وصدای زیاد آن است . این نوع موتور بیش تر در هواپیماهای باری و هواپیماهای کوچک کاربرد دارد. موتور توربوشفت: موتور توربوشفت ، نوعی موتور توربینی و از نظر نحوه ی کار بسیار شبیه به موتور توربوپراپ است ، ولی سرعت چرخش ملخ موتور توربوشفت از سرعت چرخش ملخ موتور توربوپراپ بسیار کم تر است . در موتور توربوشفت ، هدف ، تولید قدرت زیاد در دور کم است . از این موتور معمولأ در هلیکوپتر و کشتی استفاده می شود . ملخ هلیکوپتر و کشتی مانند ملخ موتور توربوپراپ وظیفه ی تولید نیروی جلوبرنده را به عهده دارد ؛ ولی با سرعت چرخش بسیار کم تر . گاز خروجی از موتور توربوشفت هیچ نقشی در تولید نیرو ندارد.
آشنایی با موتور جت
شرکت جنرال الکتریک، بزرگ ترین و ثروتمندترین شرکت جهان در سال ۱۸۸۱ به وسیله دانشمند معروف «توماس ادیسون» در ایالت ویرجینیای امریکا تاسیس شد و در همه زمینه ها به خصوص برق و الکترونیک در سطحی بسیار بالا شروع به فعالیت کرد. تجربه کاری بالا و مهارت و خبرگی مهندسان و متخصصان این شرکت در ساخت تجهیزات موتور، به طور واضحی مشخص کرد که این شرکت، همان شرکتی خواهد بود که اولین موتور هواپیما در ایالات متحده را تولید خواهد کرد. به طور کلی شرکت جنرال الکتریک در نوآوری های کسب شده در همه زمینه های فنی، حرف اول را می زند. از این دست نوآوری ها می توان به نمونه هایی مانند تولید اولین موتور هواپیما در ایالات متحده، تولید اولین کولرهای گازی در جهان، تولید اولین ماشین ظرفشویی در جهان و نیز تولید اولین موتور توربوجت با چهار برابر سرعت صوت اشاره کرد. در حال حاضر بخش حمل و نقل هوایی شرکت جنرال الکتریک با بودجه یی نزدیک به سیزده میلیارد دلار، عملیات گسترش، طراحی، ساخت و تجهیز موتورهای جت را در طیف گسترده یی شامل موتورهای نظامی، تجاری، مسافربری و... انجام می دهد و در عرصه خدمات، تعمیر و نگهداری موتورهای تولید شده در جهان نیز پیشرو است. این شرکت به علت سابقه طولانی و گسترده شرکت در ساخت موتورهای توربوی هواپیماهای نیروی هوایی ایالات متحده، انتخابی مطمئن برای طراحی و ساخت اولین موتورجت امریکایی بود. در سال ۱۹۴۱، نیروی هوایی ایالات متحده منطقه لین در ایالت ماساچوست را که مرکز تولید موتورهای شرکت جنرال الکتریک بود انتخاب کرد و وظیفه ساخت اولین موتورجت بر پایه و اساس موتور توربو شارژ «ویتل» ساخت انگلیس را به آن واگذار کرد. با شعله ور شدن آتش جنگ ویتنام و افزایش تقاضا برای موتورهای جت، موتورهای ساخت این شرکت به پرفروش ترین موتور هواپیما(از نوع توربین گازی) در جهان تبدیل شد. به طوری که تعداد ۳۵ هزار موتور j-۴۵ تا اواخر سال ۱۹۵۰ به خریداران تحویل شد. با تولید این موتور دو افتخار مهم برای جنرال الکتریک به دست آمد. نخست اینکه اولین موتور از نوع توربوجت بود که مجوز کاربردهای مسافربری بین شهری و حتی کشوری را از طرف موسسه هوافضای ایالات متحده کسب کرد. دیگر اینکه اولین موتوری بود که از یک سیستم کنترل شده الکتریکی پس سوز برای تقویت کشش آن بهره می برد. در حقیقت جنگ موجب جهش علمی و تحول کاری بین کشورهای پیشرفته و شرکت ها شده بود. جنرال الکتریک نیز از این قاعده مستثنا نبود. به طوری که افزایش فوق العاده تعداد کارمندان این شرکت از ۱۲۰۰ نفر به ۱۲ هزار نفر(یعنی ۱۰ برابر افزایش) در کمتر از بیست ماه الزاماً فضای کاری بیشتری را می طلبید. در سال ۱۹۵۱ این شرکت امریکایی رسماً اعلام کرد که بزرگ ترین مرکز تولید موتورهای هواپیما در سراسر جهان چه در زمان جنگ و چه در زمان صلح خواهد بود. ضمن اینکه بزرگ ترین تولیدکننده موتورهای تجاری برای هواپیماهای مسافربری و بازرگانی هم شده بود. در همین زمان شرکت جنرال الکتریک موفق شد موتور «توربین گازی» (موتوری با قدرت ۸۰۰ اسب بخار و از نوع توربوشفت) بسازد. ضمن اینکه اولین هلی کوپتر مجهز به این نوع موتور را نیز تولید کرد که «سیکورسکی» نام داشت و مجهز به دو موتور T-۸۵ توربوشفت بود. این موتور که اولین بار در سال ۱۹۵۰ به کار گرفته شد در حقیقت نمونه کار موفقی از مرکز تولید منطقه لین در ایالت ماساچوست بود. بین سال های ۱۹۵۰ و ۱۹۶۰ باز هم پیشرفت های زیاد دیگری در این شرکت رقم خورد. موتور j-۹۳ اولین موتور عملیاتی در چهار برابر سرعت صوت و فراهم کننده نیروی پیشرانه هواپیماهای بمب افکن XB-۷۰ بود. (همان موتوری که با اضافه کردن یک فن در انتهای آن، اولین موتور توربوفن هواپیماهای مسافربری در جهان شد.) بعدها رقابتی که برای ساخت گونه یی از پیشرانه اقتصادی با کارایی بالا برای هواپیماهای ترابری درگرفت، شرکت جنرال الکتریک را مجبور به مبارزه کرد. در نتیجه در قسمت جلوی موتور j-۹۳ با طراحی از پیش تعیین شده، تغییراتی انجام شد و موتور TF-۹۳ متولد شد که افتخار اولین موتور با فناوری ضریب گذر بالا و راندمان بسیار بالا و مصرف بسیار کم سوخت را با خود داشت. موفقیت عمده دیگری که در آن سال ها به دست آمد، موتور توربوجتی بود که در منطقه لین از ایالت ماساچوست با سفارش نیروی هوایی ایالات متحده برای طراحی و ساخت یک موتور کم مصرف با کارایی بالا برای هواپیماهای جنگنده F-۵ شرکت نورث روپ گرومن تولید شد. این هواپیما به سرعت وظیفه دفاع هوایی از بیش از ۳۰ کشور جهان را برعهده گرفت. پیشرفت در تکنولوژی ساخت قسمت های مختلف موتور مانند کمپرسور، توربین و... طراحان را به سمت این ایده راهنمایی کرد که موتوری را در ابعاد کوچک تر با یک طبقه توربین و کاهش تعدادی از اجزای دیگر و در عوض مقاوم تر کردن آنها ابداع کنند. موتور GE-۱۱۰ نتیجه همان بررسی ها و انعکاس تحقیقات گسترده در این عرصه ها بود که برای نیروبخشی هواپیماهای بمب افکن پیشرفته B-۱ به کار گرفته شد. نقش موتورهای نظامی ساخت جنرال الکتریک، به طرز جالبی در میان هواپیماهای ساخت غرب در سال ۱۹۸۰ تثبیت شد تا جایی که موتور قابل اعتماد و با قدرت GE-۱۱۰ تولید شد و بر پایه موتورهای نسل قبل در سال ۱۹۸۴ به عنوان پیشرانه هواپیماهایF-۱۶ توسط نیروی هوایی ایالات متحده برگزیده شد. در حال حاضر این نوع موتورها، نیرودهی گسترده یی از هواپیماهای مدل F-۱۶ و همچنین F-۱۸ را برعهده دارند. ضمن اینکه موتور قدرتمند GE-F۱۱۰ هم به عنوان پیشرانه هواپیماهای مدل F-۱۴ سوپرتامکت به کار گرفته شد. نوع دیگری از همین موتور هم با نام F-۱۱۸ نقش پیشرانه بمب افکن قدرتمند B-۲ را برعهده گرفت. اما با تمام این اوصاف، سال های درخشان تولید موتورهای نظامی توسط شرکت جنرال الکتریک با تولید آخرین مدل موتورهایی که در جنگ های خاورمیانه هم به کار گرفته شدند، پایان یافت. در سال ۱۹۹۱ نزدیک به ۷۰ درصد هواپیماهای در خدمت ایالات متحده و دیگر متحدانش در عملیات توفان صحرا علیه عراق، به وسیله موتورهای ساخت این شرکت بزرگ مجهز شده بودند. در این عملیات نزدیک به شش هزار موتور ساخت شرکت جنرال الکتریک به وسیله طیف گسترده یی از هواپیماهای جنگنده، تانکرهای سوخت رسان، هلی کوپترها، هواپیماهای ترابری، امدادی و هواپیماهای شناسایی همچون F-۵،F-۱۴، F-۱۶، C-۵ و نیز بمب افکن های F-۱۱۱، F-۱۸ هورنت، E-۱۰ ضدتانک و هلی کوپترهای قدرتمند آپاچی و بلک هاوی به کار گرفته شدند. به رغم استفاده فراوان از موتورها در شرایط سخت و گوناگون، عملکرد این موتورها حدود ۹۹ درصد، عالی گزارش شد. در سال ۲۰۰۳ و پس از آنکه حمله به عراق صورت گرفت، موتورهای تولیدی این شرکت، تامین قدرت نزدیک به ۹۰ درصد کل هواپیماهای شرکت کننده در عملیات را برعهده داشتند. موتورهای ساخت جنرال الکتریک، کارکرد بالا و قابل اطمینان خود را با نیروبخشی به ۴۶۰ فروند هواپیمای جنگی، ۱۵ بمب افکن و نزدیک به ۲۴۰ تانکر سوخت رسان و هواپیماهای امدادی و ترابری و نزدیک به ۵۷۰ هلی کوپتر در این نبرد ثابت کردند. در این موفقیت ها، فناوری برتر، کیفیت بالا و قابلیت اطمینان زیاد، نقشی مهم و اساسی برعهده داشتند منبع :روزنامه اعتماد
مقاله درباره موتور هواپیما
