نویسنده: محمد رضا نظری
موتور توربوپراپ که در واقع به همان موتورهای پراپلردار(ملخ دار ) گفته میشود، نوعی موتور توربینی گازی با ویژگیهای خاص و منحصر به فرد است.
این موتورها جدای از داشتن شباهتهای زیاد به موتورهای جت، دارای یک توربین در پشت محفظه احتراق و یک ملخ (پروانه) در جلوی خود هستند که رانش لازم برای پرواز را ایجاد میکنند.
تاریخچه هواپیما های توربو پراپ :
اولین هواپیمای توربوپراپ دار در سال ۱۹۳۸میلادی در بودا پست مجارستان ساخته شده است .این هواپیما در( اگست ۱۹۴۰ )تست شد ولی با شروع جنگ جهانی توسعه آن متوقف شد .
در این موتورها، هوا از بخش ورودی هوا (Intake) وارد موتور شده و توسط کمپرسور، فشرده میشود، هوای فشرده شده سپس با سوخت موتور، مخلوط شده و در محفظه احتراق موتور، سوزانده میشود. گازهای داغ خروجی، سپس وارد توربین شده و در نهایت، از محل اگزوز خارج میشوند. بر خلاف موتورهای توربو جت ، بخشی از انرژی تولیدشده در توربین موتورهای توربوپراپ، توسط کمپرسور و مولد الکتریکی میشود. قسمت اصلی انرژی حاصله نیز صرف گرداندن ملخ شده و در نتیجه، این موتورها، نیروی پیش رانش بسیار کمتری از موتورهای توربوجت تولید میکنند، اما مصرف سوخت موتورهای توربوپراپ، حدود دو سوم موتورهای توربو فن است.
چرا موتور های توبوپراپ برای سرعت های فرا صوت استفاده نمی شود ؟
وجود پروانه در این موتور ها و همچنین این نکته که در حین حرکت سرعت بخش های خارجی پره به مراتب بیشتر از بخش های مرکزی آن است ؛ برمیگردد .با توجه به این دو مورد هنگام رسیدن سرعت بخش های خارجی به صورت صوت بخش های داخلی هنوز با این مقدار سرعت در چرخش نیستند و این موضوع باعث وارد شدن فشار بیش از حد به پره میشود و در نهایت به شکستن پروانه ختم میشود.
موتورهای توربوپراپ در سرعتهای متوسط (در حدود ۷۳۰ کیلومتر بر ساعت) کارایی دارند و برای ایجاد سرعتهای بیشتر از ۰٫۶ تا ۰٫۷ ماخ، استفاده نمیشوند.
جنگنده راکول او وی-۱۰ برونکو، نوعی هواپیماها است که با موتور توربوپراپ کار میکند ولی بهعلت سرعت بالای ۸۵۰ کیلومتر بر ساعت، صدای بسیار زیادی تولید میکند.موتورهای توربوپراپ، بیشتر در هواپیماهای مسافری کوچکی مانند ایتیآر ۷۲، دی هاویلند کانادا دش ۸ و فوکر ۵۰ مورد استفاده هستند و انواع جدید این موتورها، سرعتی نزدیک به سرعت جتهای منطقهای تولید میکنند. برخی از هواگردهای ترابری نظامی مانند ایرباس ای۴۰۰ام اطلس و لاکهید سی-۱۳۰ هرکولس بهکار میروند.
مزیت یک موتور توربوپراپ در مقایسه با یک موتور پیستونی، توانمندی آن در تولید میزان بیشتری از قدرت و حفظ آن در ارتفاع پروازی بالاتر است. موتورهای توربوپراپ نیز در مقایسه با هواپیماهای موتور پیستونی سادهتر بوده و قابلیت اطمینان بالاتری دارند.
انواع موتورهای توربوپراپ:
۱- موتور توربوپراپ محور ثابت:
در موتورهای توربوپراپ محور ثابت، توربین پروانه به قسمت کمپرسور موتور یا ژنراتور گاز متصل میشود. با این سیستم، کنترل سرعت پروانه دشوارتر است، زیرا طبقات کمپرسور باید با سرعت خاصی چرخانده شوند تا از کارکرد مناسب موتور اطمینان حاصل شود.
۲- موتور توربوپراپ توربین آزاد:
یک موتور توربوپراپ با توربین آزاد دارای یک توربین توان جداگانه است که هیچ ارتباط مکانیکی با ژنراتور گاز یا بخش کمپرسور ندارد. این توربین آزاد پروانه را میچرخاند و به آن توربین توان نیز گفته میشود. از آنجایی که هیچ اتصال مکانیکی وجود ندارد، توربین توان توسط گازهای حاصل از احتراق میچرخد.
تفاوت موتور توربوفن و توربوپراپ ؟
در توربوفن ، توربین در درجه اول یک فن را در قسمت جلوی موتور هدایت می کند. بیشتر موتورها فن را مستقیماً از توربین بیرون می آورند. معمولاً حداقل دو شفت جداگانه وجود دارد که به فن اجازه می دهد تا کندتر از هسته داخلی موتور بچرخد. فن با یک کاور احاطه شده است که هوا را به طرف فن هدایت می کند. بخشی از هوا وارد قسمت توربین موتور می شود و بقیه در اطراف موتور دور زده می شود. در موتورهای دور بالا ، بیشتر هوا فقط از طریق فن عبور می کند و بقیه موتور را دور زده و بیشتر نیروی رانش را تأمین می کند.
در توربوپراپ ، توربین عمدتا یک ملخ را در جلوی موتور هدایت می کند. در اطراف تسمه هیچ کولر وجود ندارد. مقداری هوا وارد توربین می شود ، بقیه وارد نمی شود. پروانه به گونه ای طراحی شده است که بتواند کندتر از توربین بچرخد. اگرچه این نمودار فقط یک شفت واحد را نشان می دهد ، بسیاری از توربوپراپ ها دارای دو محور هستند ، با یک شفت فشار قوی که کمپرسور را هدایت می کند و یک شفت فشار کم ، پروانه را هدایت می کند. برخی از موتورها مانند PT6 محبوب نیز جهت جریان را چندین بار معکوس می کنند.
gxth lrhg
نام و نام خانوادگی :
پست الکترونیک :
نظرات:
برای ارتباط با تحریریه سایت به آدرس تلگرامی mohammad_shafikhani@ مراجعه نمایید. به منظور تبلیغات در سایت با آدرس تلگرامی mohammad_shafikhani @ مکاتبه نمایید . برای اعلام مشکل در سایت و نظرات و پیشنهادات خود با آدرس support@aviationarticles.ir مکاتبه فرمایید.
ایده راه اندازی پایگاه خبری aviationarticlesبه بهمن ۱۳۹7 برمی گردد. پایگاه خبری aviationarticlesبا هدف آگاه و حساس سازی شهروندان وعلاقه مندان و در دسترس بودن تمامی تحلیل ها ومطالب روز هوانوردی ایران و جهان در حوزه تخصصی هوانوردی آغاز به کار کرد.
پایگاهی که سعی دارد با بهره گیری از متخصصان با تجربه و مجرب صنعت هوانوردی ، مقالاتی نو ،جامع و مفید را دراختیارمخاطبان خود قراردهد.
تمامی حقوق مادی و معنوی این وبسایت متعلق به مهندس محمد شفیع خانی می باشد
© طراحی سایت و بهینه سازی : گروه طراحی سیرن