پاورپوینت موتور جت

بخشی از پاورپوینت

اسلاید 1 :

موضوع سمينار :
موتور جت

اسلاید 2 :

جنرال الكتريك، توليد كننده اولين موتور جت در ايالات متحده
به علت سابقه طولاني و گسترده شركت جنرال الكتريك در ساخت توربوسوپرشارژرها براي نيروي هوايي آمريكا، اين شركت انتخابي منطقي براي ساخت اولين موتور جت آمريكايي به نظر مي رسيد. در سال 1941، نيروي هوايي آمريكا منطقه لين در ماساچوست آمريكا را كه مركز توليد موتورهاي شركت جنرال الكتريك بود، برگزيده و اين شركت را به ساخت اولين موتور جت در اين كشور بر پايه و اساس موتور جت ساخت سر فرانك ويتل انگليسي موظف نمود. شش ماه بعد، در 18 آوريل 1942، مهندسان شركت جنرال الكتريك موتور I-A را با موفقيت تست كردند. در اكتبر 1942، در ميوروك دراي ليك در ايالت كاليفرنيا، هواپيماي تاريخي بل اكس پي-59 اي توسط دو موتور I-A تجهيز شده و به اين گونه بود كه ايالات متحده آمريكا وارد عصر جت گرديد.

موتور I-A از سيستم كمپرسور گريز از مركز (انواع ابتدايي كمپرسور) كه تا حدود دو سال بعد تمام موتورهاي ساخت جنرال الكتريك براي عمليات متراكم سازي از آن استفاده مي كردند، بهره مي برد. استفاده از كمپرسور گريز از مركز پس از توليد موتور J-33 با قدرت توليدي 4000 پوند پايان يافت. موتور J-33 موتوري بود كه در اولين هواپيماي جنگنده عملياتي آمريكايي P-80 شوتينگ ستار، كه ركورد سرعتي معادل 996 كيلومتر بر ساعت را بر جاي گذاشت، به كار مي رفت. قبل از پايان سال، موتور J-35 هواپيماي داگلاس D-558 سكاي ستريك را به ركورد 1046 كيلومتر بر ساعت رساند و ركورد قبلي را كه توسط هواپيماي شوتينگ ستار ثبت شده بود، شكست. موتور J-35 اولين موتور توربوجتي بود كه از سيستم كمپرسور محوري يا طبقه اي- كمپرسوري كه بعد از آن تا به امروز در تمام موتورهاي ساخت جنـرال الكتريك بكار رفته است ـ بهره ميبرد. بعد از همه مسائل، شركت جنرال الكتريك تصميم به ساخت موتور جت كاملاً جديد و با طراحي نوين گرفت كه نتيجه همان موتور J-47 بود كه اين شركت را دوباره در مسير توليد موتورهاي جت قرار داد.

اسلاید 4 :

. تقاضا براي در اختيار گرفتن موتور J-47 براي مجهز كردن تمام هواپيماهاي خط مقدم ايالات متحده، به خصوص هواپيماي F-86 سابر، به اين معني بود كه مركز توليد جنرال الكتريك كه در منطقه لين در ماساچوست قرار داشت، تكافوي توليد اين تعداد موتور را نمي كرد، در نياز شركت جنرال الكتريك به ساخت مركز توليد دومي شدت پيدا كرد. در نتيجه شركت جنرال الكتريك مركزي را در شهر سين سيناتي، همان جايي كه موتورهاي پيستوني كارخانه برادران رايت در طي جنگ جهاني دوم ساخته شدند، براي ادامه توليد برگزيد.

اين موتور با توليد خود دو افتخار اصلي را كسب نمود كه اولين مورد آن به اين صورت بود كه اين موتور اولين موتور توربوجتي بود كه اجازه براي كاربردهاي مسافربري بين شهري يا كشوري را از سوي مؤسسه هوا فضاي سيويل ايالات متحده دريافت داشت و ديگر افتخار آن اين بود كه اولين موتوري بود كه از يك سيستم كنترل شده الكتريكي پس سوز براي تقويت نيروي كشش آن سود مي جست. در سال 1951، شركت جنرال الكتريك رسماً اعلام داشت كه اين شركت بزرگترين مركز توليد موتورهاي جت در سراسر جهان، چه در صلح و چه در جنگ خواهد بود. در سال 1954، تصميم بر آن شد كه كارخانه موجود در شهر سين سيناتي، اون ديل، به مركز توليد موتورهاي جت در كلاس اندازه بزرگ و مركز ابتدايي يعني لين در ماساچوست، به مركز توليد موتورهاي جت كلاس كوچكتر مبدل شود.
امروزه شركت حمل و نقل هوايي جنرال الكتريك، با بودجه اي برابر با 97/10 بيليون دلار در سال 2003، عمليات طراحي، گسترش، ساخت و توليد موتورهاي جت را در طيف گسترده اي شامل موتورهاي نظامي، تجاري، مسافربري و . انجام داده و پيشتاز در عرضه خدمات تعمير و نگهداري موتورهاي ساخته اين شركت است.

اسلاید 5 :

موتور جتENGINES/POWER PLANTS
موتور هواپيما، مثل همه موتورها، دستگاهي است كه نيروي مكانيكي توليد مي كنند. اين نيروي مكانيكي كه خود توسط انرژي حاصله از احتراق سوخت و هوا به دست مي آيد، عبارت از همان نيروي محـركه motive force يا نيـروي كـشش thrust force است كه هـواپيما را در زمين و هوا به پيش مي راند.
موتور هواپيما، قبل از هر چيزي، بايد به آساني روشن و خاموش شود و در صورت روشن بودن، بايد از حالت كار درجا يا ساكن idle گرفته تا حداكثر سرعت maximum speed به طور مرتب، يكنواخت و روان كار كند و از هر لحظه بادوام و قابل اعتماد باشد. بعلاوه، موتور بايد تا جائي كه ممكن است سبك، ساده و در عين حال پر قدرت و كارآ بوده و كنترل و نگهداري آن نيز كاملاً راحت و ارزان باشد.

تعداد، وزن، اندازه و قدرت موتور، به نوع اندازه، وزن و مأموريت خاص هواپيما بستگي دارد. به همين جهت هواپيمائي، ممكن است فقط يك موتور و هواپيماي ديگري ممكن است دو، سه، چهار و يا حتي هشت موتور داشته باشد. موتور هواپيماي تك موتوره معمولاً در وسط يا زير بدنه و يا در روي دماغ آنها كار گذاشته شود. موتورهاي هواپيماهاي دو موتوره معمولاً در زير بال ها، يا در دو پهلوي بدنه و يا در دو طرف سكان عمودي آنها نصب مي شوند. موتورهاي هواپيماهاي سه موتوره غالباً هر سه در روي سكان عمودي و يا يكي در آنجا و دوتاي ديگر روي بال ها سوار مي شوند. موتورهاي ساير هواپيماهاي چند موتوره، بسته به تعداد و اندازه خودشان و نيز بسته به مـدل يا احـتياج هواپيـماهايشان، ممـكن است در داخل بدنه، در ميان بال ها، در زير بـال ها، در روي بـال ها، بين سـطح روئـين و زيرين بال ها و يا در روي دم تعبيه شوند. (شكل 77)

اسلاید 13 :

انواع موتور هواپيما
قبل از ورود به ديگر مباحث، لازم است ابتدا با انواع موتور هواپيما آشنا شويم به طور كلي 2 نوع سيستم توليد نيروي محركه وجود دارد:
موتورهاي مكنده هوا (Air breathing engines)
موتورهاي موشك (Rocket engine)
موتورهاي موشك هواي مصرفي جهت احتراق را با خود حمل كرده و بررسي آنها از موضع اين بحث خارج است. موتورهاي مكنده هوا، هواي مصرفي را از جو مي گيرند. بنابراين هيچ هواپيمايي قادر به پرواز در خارج از جو نبوده ولي موشكها توانايي پرواز در فضا (خارج از جو) را دارند. اين موتورها را مي توان به دو گونه كلي تقسيم كرد.
موتور پيستوني ملخي (Piston-prop)
موتور توربيني (Turbine engine)
موتور پيستوني كه گاهي موتور رفت و برگشتي reciprocating نيز گفته مي شود نياز به استفاده از ملخ دارد. موتور توربيني به سه نوع اصلي تقسيم مي گردد:
1-2- موتور توربيني ملخي يا توربوپراپ (Turboprop engine)
2-2- موتور توربو جت (Turbojet)
3-2- موتور توربوفن (Turbofan)

اسلاید 14 :

به طور خلاصه، موتور پيستوني به موتور اتومبيل بسيار شبيه بوده و در طي 4 عمل مكش، تراكم، انفجار و تخليه، انرژي توليدي از تركيب سوخت و هوا را به انرژي مكانيكي تبديل مي كنند. موتورهاي توربيني داراي هيچ جزء رفت و برگشتي نبوده و قطعات همه حول محور اصلي مي چرخند. توربين ها داراي 5 قسمت اصلي ورودي، كمپرسور محوري، محفظه احتراق، توربين و نازل بوده و توربين توليد كننده انرژي مكانيكي است.
اين موتورها هر يك مشخصات ويژه اي داشته و كاربردي خاص دارند كه بسته به نوع مأموريت انتخاب مي شوند. شكل هاي 1-8 تا 4-8 اشكال شماتيك 4 نوع موتور اصلي را نشان مي دهد.

اسلاید 18 :

موتور پيستوني به طور كلي به سه صورت كلي ساخته مي شود:
شعاعي (Radial)
خطي (In-line)
روبروي هم (Opposed)
از ميان سه نوع موتور پيستوني، فوق، دو نوع اول و دوم موتورهاي قديمي هستند و امروزه كاربرد كمي دارند. نوع سوم موتوري است كه اكثر هواپيماهاي سبك امروزي از ان استفاده مي كنند. البته موتور شعاعي هنوز در هواپيماهاي كشاورزي كاربرد دارد.
به طور كلي به دو موتور پيستوني ملخي و توربوپراپ، موتور ملخي و به دو موتور توربوجت و توربوفن، موتور جـت گـويند. موتـورهاي جـت مـستقيماً نيروي محركه (T) توليد مي كنند، در حالي كه موتورهاي ملخي، قدرت موتور (P) را توسط ملخ به نيروي محركه تبديل مي كنند.

اسلاید 19 :

تعيين نوع موتور مناسب
اولين قدم در انتخاب موتور استاندارد، انتخاب نوع موتور از بين 4 نوع موتور اصلي ذكر شده در بخش اول مي باشد. كارخانه هاي طراح و سازنده موتور، انواع موتور با انواع مشخصات (وزن، قدرت، قيمت، مصـرف سوخت و .) توليد كرده و در ليست تبليغاتي خود مشخصات هر يك را به همراه كد مربوطه آورده اند. براي انتخاب موتور ابتدا بايد پارامترهاي زير را مورد ارزيابي قرار داد:
حداكثر توان مورد نياز يا حداكثر نيروي محركه مورد نياز ( يا )
سقف پرواز هواپيما (Ceiling)
حداكثر سرعت هواپيما (maximum speed)
وزن موتور نصب شده (Installed weight)
مصرف ويژه سوخت (Specific Fuel Consumption)
هزينه استفاده از موتور و قيمت خود موتور (Cost)
سر و صدا (Noise)
تغييرات نيروي محركه و سوخت با تغيير شرايط جوي (دما، رطوبت، ارتفاع و سرعت)
از نظر پارامترهاي فوق، موتورهاي 4گانه با يكديگر اختلافات بسياري دارند.
موتورهاي هواپيما به طور كلي بر دو نوعند:
الف) موتورهاي پيستوني reciprocating engines
ب) موتورهاي جت jetegines

اسلاید 20 :

الف) موتورهاي پيستوني reciprocating engines
اين نوع موتورها كم و بيش شبيه موتور اتومبيل هستند و با سيلندر و پيستون كار مي كنند. شفت اصلي يا ميل لنگ موتورهاي پيستون كار مي كنند. شفت اصلي يا ميل لنگ موتورهاي پيستوني در بيرون و در جلو موتور به يك پروانه يا ملخ PRopeller وصل مي شود.
ملخ، هواي جلوي بال يا بدنه را مكيده و به قسمت عقب منتقل مي كند. اين عمل ملخ كه تقريباً شبيه شنا كردن در آب است، نيروئي به نام كشش THIRVST توليد مي كند و هواپيما را با قدرت تمام به پيش مي راند.
در برخي از موتورهاي ملخدار، تيغه هاي ملخ blades قابل تغيير و تنظيم هستند و به همين جهت، با تغيير زاويه آنها نسبت به محور ملخ، مي توان كشش موتور و قدرت آن را كم و زياد كرد. زاويه مذكور، كه گام Pitch نيز ناميده مي شود، اگر كاملاً معكوس شود تيغه هاي ملخ مي توانند مثل پنكه باد را به جلو بزنند و اين عمل هم باعث توقف سريع هواپيما بعد از فرود، و هم باعث عقب عقب رفتن آن در روي زمين مي گردد. (شكل 82)