محرك الطائرة يحدد الكثير من مميزات وقدرات المقاتلات من اهم هذه المميزات

محرك الطائرة يحدد الكثير من مميزات وقدرات المقاتلات من اهم هذه المميزات
السرعة :المناورة:الحمولة : التخفي : التسارع : القدرة على التحمل
.وبالتلي فانا اعتبرها جزا مهما جدا في موضوع تسليح الطائرة حيث تعتمد
الطائرة عليه في كل ما ذكرت سابقا ولهذا ساقدم تلخيص بسيط عن عمل محرك
الطائرة يعطي فكرة عن عمله والشركات المصنعه له :

محرك الطائرة :

تعريف المحرك :
المحرك الذي يعمل
على اساس قانون نيوتن الثالث بحيث يستغل سرعة الغازات المتحررة من المحرك
بعد ضغطها وحرقها لتوليد الدفع اللازم وهي تتضمن ما يلي :
1-تيربو جيت 2-تيربوفان3- روكيت 4-رام جيت 5 وتر جيت
turbojets, turbofans, rockets and ramjets and water jets
الاستخدام اشائع للمصطلح هو استخدام التوربينات الغازية لغرض توليد الدفع

التاريخ

في سنة 1930 كان الحرك البستوني (الاحتراق الداخلي) المبرد بالماء او
الهواء النوع الوحيد المتوفر لصناع الطائرات وقد ادركو محدودية قدرة هذا
المحرك بالنسبة للاداء والفعالية وكان الهدف لتجاوز سرعة الصوت هو العامل
لتطويلر المحرك او ايجاد بديل له حيث تم صناعة المحرك النفاث الثوري.
المفتاح لصناعة المحرك النفاث كان التوربين الغازي الذي يعمل على استغلال
الطاقة من المحرك نفسه لتشغيل الكمبريسور .في سنة 1929 قدم المصمم فرانك
ويتل Frank Whittle
قدم فكرته بشكل رسمي للمحرك تيربو جيت وتم تقديم تصميمه الكامل لمحرك من مرحلتين
وفي 1935 قام الاماني هان فون اوهين بعمل تصميم مشابه في المانيا Hans von Ohain
دون علمه باي مشاريع للبريطانيين حيث كان يعمل بشكل مستقل
قام الانجليزي فرانك باكمال المحرك سنة 1937 في شهر ابريل وكان يعمل عن
طرق مضخة وقود سائل تبعه الالماني بعد 5 اشهر ولكنه اعتمد فكرة اذكى وهي
حرق الغاز المضغوط وكانت اكثر فعالية ونجاح وبالتلي فشل الانكليزي فرانك
وتخلف عن الالماني هانز فون الذي حقق حلمه بن يجعل محركه يطير تم ادخال
تحسينات عن طريق شركه نمساوية المانية تدعى JUNKERS حتى تم التوصل للمحرك
الذي تم انتاجه بشكل واسع سنة 1944 لاول طائرة نفاثة مسرشمت
والتى كانت لها الفضل في تصميم المحركات االسوفياتية والامريكية
Jumo 004 MOTOREN OR JUMO
تم ادخال كثير من التحسينات على هذا المحرك منذ ذلك الوقت


صورة عن اجزاء التوربين الغازي الاساسية والذي يمثل مبدا عمل محرك الطائرة







لرؤية طريقة العمل الاساسية اشتخدم الرابط التالى :

http://travel.howstuffworks.com/turbine3.htm


Turbojet
التربوجيت
مصطلح للمحرك التوربيني البسيط
بساطة في التصميم يفتقد للفعالية والتطوير
******************************************
Turbofan

يتكون من كمبريسور لضغط الهواء (محرك بمدخل كبير اقل ضجيج من سابقه
اكثر فاعلية عند السرعات التحت صوتيه
وحرار ة الغازات من المحرك اقل
معقد اكثر من سابقه
اكثر من محور
قطر اكبر للمحاور وشفرات اكبر BLADES
معرض للتلف بسبب تكون الجليد .....والموجات SCHOCK WAVES
************************************************** **********
Ramjet يتم ظغط الهواء كليا عن طريق سرعة الهواء الداخل وتصميم مدخل المحرك (دكت)
) يتميز المحرك بقلة اجزائه المتحركه وتصل سرعته من .8 ماك الى 5 ماك وهو
اكثر فعالية عند سرعة 2 ماك ويمتاز بخفته اي نسبة الدفع /الوزن وهي 30
سرعة ابتدائية عالية وغير فعال على السرعات المنخفضة ضجيج عالى
.
************************************************** ***************
Scramjet مشابه للرام جيت ولكن بدون ديفيوزر (اي تبقى سرعة الهواء داخل المحرك دائما سوبر سونيك
diffuser; يستطيع العمل عند سرعات فوق صوتيه عالية جدا من 8-15 بفعالية ممتازة

. لا يزال تحت المراحل النطويرية
يواجه صعوبات مثل ان السرعة الابتدائية يجب ان تكون اكبر من ماك 6
صعمبة التبريد
تكاليف عالية
بناء معقد
نسبة الدفع\الوزن ضعيفة

************************************************** *************
Pulsejet يتم ضعط الهواء وحرقه بشكل متقطع وغير متواصل
. تصميم بسيط
صوت عالي
غير فعال واداء ضعبف على نطاق كبير من السرعات

************************************************** *************
Pulse detonation engine مشابه لاعلاه كفاءه عالية نظريا مزعج والاجزاء
الميكانيكية معرضه للاجهاد بشكل كبير وليس مناسب للاستخدام العملي

************************************************** *************
Rocket يحمل المحرك الوقوجد على متنه
اجزاء متحركة قليلة
السرعة من 0-25
كفاءة على سرعة عالية اي اكبر من 10 ماك
نسبة الدفع\الوز ممتازة
سهل للاختبار ومناسب للعمل في الفراغ (الفضاء. يحتلاج الى وقود كثير جدا
اجهاد حراري عالى مما يتعذر استخدامه مرة اخرى
مخاطر الاستعمال اكبر.
مزعج
************************************************** **************
المحرك التوربيني
هو محرك يستخدم لدفع الطائرة عن طريق سحب الهواء الى الكمبريسور ومن ثم
ضغطه عبر مراحل متعدده وعندها يتم خلط الوقود مع الهواء في ما يسمى غرفة
الاحتراق وحرقه بشعلة مما يرفع حرارة الغاز مما يودي الى اندفاع هذا الغاز
وتوسعه باتجاه التوربين الذي بدوره يحرك الكمبيسور لضغط الهواء وهكذا توسع
الغاز الى التوربين يؤدي الى انخفاض درجة حرارته و ضغطه عند خروجه من
التوربين ولكن تبقى فوق معدل الضغط الجوي و درجة حرارة الجو مما يولد تيار
نفاث بسرعة عالية عند نهاية محرك الطائرة النوزل وبالتلي يقاس الدفع بمعل
الفرق بين سرعة الطائرة وسرعة التيار الغازي .
معظم المحركات الحديثة هي تيربو فان حيث تعمل الكمبيسور كمروحة بنفس الوقت بحيث تقوم بتزويد المحرك بهواء مضغزط لاكثر من مرحلة .

صورة غرفة الاحتراق






اهم المصنعيين لمحركات الطائرات :
-
The main manufactures of military jet engines today are :
• Pratt & Whitney (US; F-16, F-22)
• General Electric (US; B-1, B-2)
• Rolls-Royce (UK; Harrier)
• Tumansky (Soviet Union; Mig-25, Mig-29)
• Lyulka/Saturn (Soviet Union; SU-27, SU-37)
• Klimov (Soviet Union; Mig-17)
• Turbo-Union (UK, Germany, Italy; Tornado)
• EuroJet (UK, Germany, Italy, Spain; Eurofighter Typhoon)
• SNECMA (France; Mirage-2000, Rafale)

**************************************
Afterburner
الحارق اللاحق :

الهدف من هذه العملية هو لتحقيق اعلى سرعة ممكنة من المحرك وتتم عن طريق
حرق كمية اضافية من الوقود في اخر التيار الغازي المنبعث من التوربين حيث
لا يزال هنالك اكسجين غير محترق في الخليط الغازي بسبب عدم مروره من قلب
المحرك ولم يختلط بالوقود وهذا يودي الى تقليل عمر المحرك
التخفي والطيران بسرعة الصوت دون حارق
السوبر كروز هو قدرة الطائرة على الحفاظ على سرعة الصوت دون الحارق ...حيث
كانت الطائرات القديمة تستعمل الحارق باقصى طاقته لتصل الى سرعة الصوت
..اليوم تستطيع طائرات مثل ف22 و تايفون كما يقول مصنعوا هذه تلك
الطائرتين ان تتسارع تدريجيا الى سرعة الصوت مع او بدون حارق لاحق و
الخفاظ على هذه السرعة ..بالاضافة الى تقليل استهلاك القود هناك ميزة مهمة
وهي خفض البصمة الحرارية بنسبة 75% لانه في الواقع لا جدوى من صناعة طائرة
مخفية عن الرادار وتكشف بسهولة من قبل الاشعة تحت الحمراء خصوصا ان تطور
الصواريخ جو-جو الموجهه بالاشعة تحت الحمراء تتطور بسرعة كبيرة

************************************************** ************
Hypersonics
تعني هذه الكلمة الطيران بسرعة مضاعفة كثيرا عن سرعة الصوت اي اكبر من 5
ماك اي 5310 كم/س ولا يوجد طائرة تستطيع العمل بهكذا سرعة بالمحركات
الاعتيادية وهذا يتطلب محرك رام جت الا ان المشكلة ان هذا المحرك يحتاج
سرعة اولية عالية ليبدا
************************************************** **
Vectored thrust
Dr chepkin هو اول روسي اخذ المبادرة بتصميم محرك بفوهه متغيرة الشكل
كاملة بحيث تستطيع توجيه الدفع للمحرك مما يؤدي الى زيادة قدرة الطائرة
على المناورة .


if (window.Event)
document.captureEvents(Event.MOUSEUP);
function nocontextmenu()
{
event.cancelBubble = true
event.returnValue = false;
return false;
}
function norightclick(e)
{
if (window.Event)
{
if (e.which == 2 || e.which == 3)
return false;
}
else
if (event.button == 2 || event.button == 1)
{
event.cancelBubble = true
event.returnValue = false;
return false;
}
}
document.oncontextmenu = nocontextmenu;
document.onmousedown = norightclick;


تم البحث في هذا الموضوع منذ 50 عام واخر وافضل ما توصل اليه في هذا المجال هم الروس عن طريق المحركات الجديدة المسمية tvc .