انواع موتور هواپیما

چهار نیرو به هواپیمای در حال پرواز وارد می شود:
نیروی بالابرنده:
 از طرف هواست و به علت شکل بال به وجود می آید.

نیروی مقاوم:
از طرف هواست و مانند اصطحکاکی است که در اثر حرکت یک جسم در یک سیال به وجود می آید.

نیروی وزن است:
نیروی سوم

 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:
از میان موتورهای طبقه بندی شده 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 کنند. در موتورهای ملخی , ملخ است که توان خروجی موتور ملخی را به نیروی محرکه تبدیل می کند.

• موتور توربوشفت در هلیکوپترها کاربرد دارد.
• 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:

• موتورهای خطی.
• موتورهای متقابل.
• 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.

موتور توربوجت:

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 می شود.

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 کوچک تر است. نحوه ی تولید قدرت در موتور 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.

توربوفن:
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.