آشنایی با انواع موتورهای هواپیما

نویسنده: زبیر صالحیان

به طور کلی شش مدل موتور هواپیما وجود دارد که از این تعداد پنج تا جت هستند و یک مدل نیز پیستونی.  هر یک از انواع موتور های هواگرد ها دارای مزایا و معایب خود هستند که در این مقاله به آن خواهیم پرداخت.

اختراع موتور های جت به پس از جنگ جهانی دوم بر میگردد تا قبل از آن از سال 1903تا پیداش موتور  جت موتور های پیستونی تنها پیشرانه ها صنعت بودند.

انواع موتور ها هواپیما

1_موتور توربوپراپ :

موتور توربو پراپ یک پیشرانه توربین گازی است که شفت مرکزی با استفاده از چرخدنده به ملخ هواپیما متصل است در این موتور ها پیشرانه گازی نیرو تراست هواپیما را تولید نمیکند بلکه نیرو لازم برای چرخش ملخ را تولید میکند و چرخیدن مخل است که تراست لازم را برای هواپیما تولید میکند.موتور های توربو پراپ مصرف سوخت پاینی دارند اما سرعت پایین و احتمال خرابی گیربکس از معایب این موتور است .اولین هواپیما توربو پراپ در سال 1938میلادی در بوداپست مجارستان ساخته شد این هوپیما در اگوست سال1940 اولین تست پروازی خود را انجام داد از مهم ترین هواپیما ها دارای موتور توربو پراپ میتوان به هرکولس c_130،ایرباس a400و atr72اشاره کرد.

2_موتور توربو جت :

مفهوم اولیه موتور های توربو جت ساده است . در ای موتور ها هوا از قسمت جلو وارد کمپرسر میشود وسپس سوخت ب آن اضافه و مشتعل سپس مرحله احتراق صورت میگیرد و دما داخل موتور به هزار درجه می‌رسد این هوای داغ قدرت کافی برای گرداندن توربین و کمپرسور را دارد.

قسمت های مختلف موتور جت:

۱_ وردی هوا 

۲_محظه احتراق

۳_کمپرسور

۴_اگزوز

۵_توربین 

3_موتور توربو شفت:

موتور توربو شفت یک پیشرانه توربین گازی است که نحوه کار آن به موتور توربو پراپ شباهت زیادی دارد اما بر خلاف موتور توربو پراپ موتور توربو شفت مخل هواپیما را نمی چرخاند بلکه در عوض نیرو آن به پروانه هلیکوپتر منتقل میشود موتور های توربو شفت در هلیکوپتر ها کاربرد زیادی دارد. یکی از نکات منفی در مورد موتور های توربو شفت پیچیدگی گیربکس آنها است معمولا گیربکس این موتور ها دور خروجی پاین تر از دور وردی دارند .

4_موتور توربو فن :

موتور های توربو فن نوعی از موتور های جت هستند که یک فن بزرگ در قسمت جلوی انها قرار دار وجود این فن باعث میشود هواپیما نیروای رانش بالایی در سرعت های پایین داشته باشد مزیت دیگر موتور های توربو فن صدای کمتر انها در مقایسه با موتور های توربو جت است همین مسئله باعث شده است تا موتور های توربو فن گزینه مناسبی برای هواپیما های مسافربری باشد.

5_موتور رم جت:

موتور های رم جت ساده ترین و سبک وزن ترین انواع موتور جت هستند در یک موتور رم جت هیچ قطعه متحرکی وجود ندارد طرز کار موتور رم جت دقیقا مانند موتور توربو جت است با این تفاوت که دیگر خبری از قطعات متحرک و پره ها نیست در این موتور ها دیگر خبری از کمپرسور نیست به همین دلیل برای شروع حرکت هواگرد ها مجهز به موتور رم جت باید تز بوستر های راکتی استفاده شود برای مثال بسیار از موشک های کروز از موتور رم جت استفاده میکنند.

6_موتور اسکرم جت:

همان گونه که زکر کردیم موتور های رم جت برای انجام عملیات احتراق نیازمند آن هستند تا سرعت هوای ورودی تقلیل اما گونه دیگری از این موتور ها با نام اسکرم جت وجود دارد که قابلیت انجام عمل احتراق در این موتور ها در سرعت های بالا تر از صوت فراهم است دلیل این قابلیت استفاده از سوخت هیدروژن در این موتور ها به دلیل دما بالا کار کرد است که آن را قادر به کار کرد در سرعت های هایپر سونیک (بالا ۵ ماخ) میسازد از جمله پرنده هایی که از این نمونه استفاده میکنند هواپیما های بدون سر نشین میباشند .

7_موتور پیستونی:

در هواپیما های قدیمی مانند زمان جنگ جهانی از موتور های پیستونی در هواپیما استفاده میشد موتور های پیستونی درست مانند موتور های مورد استفاده در خوروها هستند با این وجود با اومدن موتور های جت و افزایش سرعت هواپیما موتورهای پیستونی کم‌کم کنار گذاشته شدند و جای خود را به موتور های توربو فن دادند اما هنوز هم در هواپیما های کوچک و ارزان از موتور های پیستونی استفاده میشوند برای نمونه  هواپیما های سسنا یا دایاموند از موتور پیستونی استفاده می کنند.شرکت های سیروس، دایاموند، سسنا و بیچکرف از شرکت هایی هستند که هواپیما پیستونی تولید میکنند.

موتور GE9X جنرال الكتريك :

يك موتور جت توربو فن ميباشد كه توسط شركت جنرال الكتريك براي پروژه هواپيماي بوئينگ 777x طراحي و توسعه يافت اين موتور از نسخه قبلي خود يعني موتور جنرال الكتريك GE90 توسعه يافته تر است. اين موتور با توليد 134.300 پوند نيروي پيشرانه به عنوان بزرگ ترين موتور هواپيماي تجاري در ركورد هاي جهاني گينس ثبت شده است .

اولين ازمون اين موتور در اوريل 2016 انجام گرفت با 375 سيكل استفاده و 335 ساعت ازمون عملكرد ايروديناميكي، خصوصيات مكانيكي و سيستم اعتبار سنجي حرارتي آن مورد تاييد قرار گرفت. از مشخصات ظاهري اين موتور ميتوان به دارا بودن يك فن سه مرحله اي كم فشار و يازده مرحله اي پرفشار و توربين شش مرحله اي پرفشار و دو مرحله اي كم فشار اشاره كرد قطر فن اين موتور 134 اينچ يا 340 سانتي متر است.