سيستم‌های موتور جت(Jet Engine System)

[hamed_713 242]

[align=center][img]http://www.privateimage.com/images/ve71hfsyuoegez1xp.jpg[/img][/align]

سيستم‌های موتور جت عبارتند از :

[b]سيستم روغن :[/b]

در موتورهای جت مانند موتورها پيستونی قطعات کردنده و بيرينگهائی وجود دارد که در اثر اصطکاک امکان فرسوده شدن و ازدياد حرارت در آنها وجود داردکه با روغت‌کاری آنها می‌توان از اين فرسودگی و اصطکاک جلوگری نمود. سيستم روغنکاری موتور جت از يک سيستم مدار بسته استفاده می‌کند. قطعات مهم سيستم روغنکاری جت عينا همانند دستگاههای موجود در سيستم روغنکاری موتورهای پيستونی می‌باشد که شامل موارد زير است:

- باک روغن

- پمپ روغن

- فيلتر روغن

- دستگاه خنک کننده روغن موتور

- نشاندهنده فشار روغن

- نشاندهنده مقدار روغن.

[b]سيستم سوخت:[/b]

نوع سوختهائی که در موتورهای جت مورد استفاده قرار می‌گيرد دارای خصوصياتی است که بتوانند کارائی خوب و گسترده‌ای در حد مطلوب داشته و از نظر اقتصادی نيز مقرون به صرفه باشند. اصولا سوختها از نقطير نفت خام بدست می‌آيند و دو نوع هستند:

- هيدروکربنهای سنگين مانند انواع نفتها

- هيدروکربنهای سبک مانند انواع بنزين

سوخت موتورهای جت ممعمولا از نوع اول است اما امروزه سوخت اکثر موتورهای جت در ايران و ساير کشورها انواع سوختهای Jet Petroleum است که معروفترين آنها JP-4 بوده که يک سوخت استاندارد است.

سوختهایJP بايد دارای شرايط زير باشند:

- در هر شرايط جوی چه در روی زمين و چه در ارتفاعات قادر به روشن ساختن موتور باشند.

- ارزش حرارتی مطلوبی داشته باشند.

- تحت هر شرايطی در موتور عمل احتراق را انجام داده و نيروی موثر را توليد کنند.

- خطر آتش سوزی را به حداقل برسانند.

- تاثير مضری بر روی قطعات سيستم سوخت نداشته باشند.

قطعات مهم سيستم سوخت عبارتند از :

- سيستم کنترل و اندازه‌گيری سوخت

- سيستم فشار

- سيستم بوستر پمپها

- سيستم گرمکن سوخت بوسيله روغن

- سوخت‌پاشها

- سيستم تزريق آب

[b]سيستم جرقه [/b]

گرداندن موتور جت بوسيله استارتر می‌تواند دوران مناسبی را به کمپرسور بدهد. در اثر گرديدن کمپرسور، هوای متراکم و مورد نياز مخلوط بوجود می‌آيد و اين هوای متراکم وارد سيتم محفظه احتراق می‌شود. در اين موقع سيتم جرقه روشن شده و خلبان با بکار انداختن سيستم سوخت که با بحرکت درآوردن Throttle صورت می‌پذيرد سوخت مورد نياز زمان starting را به محفظه احتراق می‌فرستد و اکنون که در محفظه احتراق هوای متراکم و جرقه و سوخت وجود دارد، احتراق انجام می‌شود.

در موتور جت تا زمانيکه موتور روشن بوده و دور آن در حالت ثابت باشد، شمعها و سيستم جرقه کار می‌کنند و همزمان با خاموش شدن استارتر، سيستم جرقه نيز خاموش می‌شود. روی هم رفته سيستم جرقه در موتور جت کمتر ار يک دقيقه کار می‌کند.

[align=center][img]http://www.privateimage.com/images/ehyznm8gwrwnkmw024vw.jpg[/img][/align]

قطعات مهم سيستم جرقه عبارتند از:

- باطری هواپيما

- تقويت کننده ولتاژ

- کابل ولتاژ قوی

- شمع‌ها

[b]استارتر:[/b]

انواع استارترهائی که در موتور جت مورد استفاده قرار می‌گيرند عبارتند از:

- استارتر الکتريکی

اين نوع استارتر که معمولا در هواپيماهای کوچک مورد استفاده قرارمی‌گيرند، الکتريکی بوده و با برق باطری يا برق دستگاه زمينیAPU کار می‌کنند.

- استارتر فشنگی

اين استارتر از منفجر شدن مواد داخل يک فشنگ که در استارتر تعبيه شده و گذشتن گازها با فشار و سرعت زياد از روی پره توربين داخل استارتر آنرا به حرکت در می‌آورد و همين انرژی باعث گشتن کمپرسور و در نتيجه روشن شدن موتور جت می‌شود. اين نوع استارترها مخصوص هواپيمای شکاری است.

- استارترهائی که با هوا کار می‌کنند

در بعضی از هواپيماهای نظامی و غير نظامی استارترها با فشار هوا کارمی‌کنند. اين نوع استارتر ها از لحاظ اقتصادی مقرون به صرفه بوده و ديرتر خراب می‌شود. فشار هوای مورد نياز جهت گرداندن استارتر توسط دستگاهی که Gas Turbine Compressor نام دارد، توليد می‌شود.

[b]منبع : شرکت خدمات فنی ومهندسی رها - راهبرد فردا[/b]

[nasirirani 4,491]

بسيار عاليست

ممنون حامد جان

[Electro_officer 13,794]

تشكر مطلب خوبى بود.
ميخواستم بدونم تغيير فشار و غلظت هوا چه تاثيرى روى عملكرد موتور ميزاره؟ و اينكه موتور چطور خودش رو با شرايط متفاوت جوى و درصدهاى متفاوت غلظت گازها وفق ميده؟

[worior 25,641]

[quote]ميخواستم بدونم تغيير فشار و غلظت هوا چه تاثيرى روى عملكرد موتور ميزاره؟ و اينكه موتور چطور خودش رو با شرايط متفاوت جوى و درصدهاى متفاوت غلظت گازها وفق ميده؟[/quote]
البته این سوال رو باید متخصصین جواب بدن .
اما موتور در ارتفاعات که فشار هوا متغییر است میزان مصرف سوختش هم بیشتر میشه .
یعنی کمبود فشار هوای رو با افزایش تزریق سوخت جبران میکنند ...


فکر کنم کرکس عزیز از همه بهتر بدونند .

[sokuteasemuni 1,250]

هر نوع موتوري ( پيستوني ، توربوپراپ ، توربوجت و توربوفن) در بيشينه ي ارتفاع مشخصي كار ميكنه(از يك ارتفاعي به بالا قابليت كاركردن رو نداره) و حداكثر سرعت هواپيمايي هم كه از اون نوع موتور استفاده ميكنه ، مشخص هست.(مثلا يك هواپيماي موتور پيستوني با موتور تقويت نشده( بدون توربوشارژر) نهايتا ميتونه به ارتفاع پروازي حدود 25000 پا و سرعت 0.4 ماخ برسه)
اين موضوع هم برميگرده به اين پديده كه با افزايش ارتفاع ، چگالي هوا ، كم ميشه و در نتيجه ، قدرت توليدي موتور هم پايين مياد.

همچنين ،افزايش ميزان سوخت ، سبب تغيير نسبت سوخت به هوا مشيه كه تغييراتي در عملكرد سيكل ترموديناميكي موتور رو به دنبال خواهد داشت(همانند موتور خودرو كه نسبت سوخت به هوا همواره در حد مشخصي نگهداشته ميشه) از جمله كاهش بازده حرارتي.

همچنين تزريق سوخت بيشتر ، طبعاْ افزايش مصرف سوخت در پرواز رو به دنبال داره كه اين تغييرات در صورت لزوم و با رعايت محدوده هاي مربوطه و آگاهي از نتايج اون ،قابل اعمال شدن هستن.

[00Amin 2,388]

قبل از هر چیز از حامد عزیز از ارسال مطالب اموزشی که سبب ارتقاسواد علمی جمعی میشود تشکر میکنم .

با اجازه شما چند سطری اضافه میکنم.

[color=green]قبل از بكار انداختن یك موتور جت رعایت نكات ایمنی زیر باید توجه شود! [/color]
مجرای ورودی هوا در موتورهای جت، حجم بسیار زیادی از هوا را به داخل خود می كشد، در اثر این كار جریانی با سرعت زیاد نزدیك دهانه ورودی ایجاد شده و در فاصله معینی از جلوی موتور، این جریان هوا سبب از جاكندن و مكش مواد خارجی، قطعات، وسایل و یا حتی بدن انسان به داخل موتور می گردد. برای جلوگیری از این حوادث باید تا شعاع معینی در جلوی هواپیما از قرار دادن مواد و قطعاتی كه به جایی متصل نیستند خودداری گردد.

قبل از روشن كردن موتور برای اطمینان از عدم وجود مواد و اشیای خارجی، داخل مجرای ورودی موتور باید بازدید شود. در موقع كار كردن موتور چون درجه حرارت گازهای خروجی از آن خیلی زیاد است تا فاصله معینی در عقب هواپیما این گازها قادر به سوزاندن و یا حتی ذوب كردن اشیائی است كه در آن فاصله به صورت اتفاقی قرار دارند. بنابراین بایستی منطقه عقب هواپیما را از وجود هر چیزی كه در اثر این حرارت آسیب می بیند پاك نگه داشت.....

[quote][quote]ميخواستم بدونم تغيير فشار و غلظت هوا چه تاثيرى روى عملكرد موتور ميزاره؟ و اينكه موتور چطور خودش رو با شرايط متفاوت جوى و درصدهاى متفاوت غلظت گازها وفق ميده؟[/quote]
البته این سوال رو باید متخصصین جواب بدن .
اما موتور در ارتفاعات که فشار هوا متغییر است میزان مصرف سوختش هم بیشتر میشه .
یعنی کمبود فشار هوای رو با افزایش تزریق سوخت جبران میکنند ...


فکر کنم کرکس عزیز از همه بهتر بدونند .[/quote]

این قسمت از مکانیزم هواپیما توسط قسمتی که نازل Nozzel نامیده میشود کنترل میشود.

[hamed_713 242]

[b]موتورهای جت از قسمتهای اصلی زير تشکيل شده است که به ترتيب از جلوی موتور به عقب عبارتند از:

- مجرای ورودی هوا
- کمپرسورها
- محفظه احتراق
- توربين
- پس سوز
- اگزوز[/b]

[align=center][img]http://gallery.military.ir/albums/userpics/Pic-3.jpg[/img]
در اين شکل اجزاء يک موتور جت نشان داده شده است.[/align]

[b]1. مجرای ورودی هوا (Air Inlet Duct)[/b]

طرح و شکل مجاری ورودی هوا در کارآيی موتورهای جت يکی از مهمترين عوامل بوده و نقش بسزائی را در پرواز ايفا می‌نمايد.

طراحی و ساخت اين مجاری بايد به گونه‌ای باشد که در شرايط مختلف پرواز با سرعتهای زير و بالای صوت، در ارتفاع و شرايط جوی گوناگون بتوانند هوای کنترل شده و مورد نياز موتور را از دهانه خود عبور داده و تحت فشاری معين بطرف کمپرسور هدايت کنند.

[b]2. کمپرسورها(Compressors)[/b]

کمپرسورها از نظر ساختمان و نحوه تراکم هوا به دو دسته تقسيم می‌شوند:

- کمپرسورهای ديسکی ((Centrifugal Flow Compressors

اين نوع کمپرسورها دارای ديسکی هستند که برروی آن تيغه‌هائی بصورت مجرای واگرا جوش داده شده است. در اثر چرخيدن ديسک کمپرسور که بوسيله شفت موتور انجام می‌شود، جريان هوا در امتداد شعاع ديسک با نيروی گريز از مرکز از بين تيغه‌های روی ديسک عبور می‌کند و به دليل شکل خصوص تيغه‌ها (واگرا) سرعت هوا کم و فشار آن زياد می‌شود. چون ديسک کمپرسور در اثر چرخش و دوران زياد به هوا سرعت هم می‌بخشد، در نتيجه هوا پس از عبور از ديسک کمپرسور، هم فشار و هم سرعتش زياد می‌شود. زمانيکه هوا به نوک پره‌های ايمپلر می‌رسد فشار و سرعتش نسبت به هوای ورودی کمپرسور خيلی زيادتر می‌شود. هوا پس از عبور از کمپرسور به قطعه‌ای به نام ديفيوزر وارد می‌شود. اين قطعه دارای پره‌های ثابتی است که در اطراف کمپرسور قرار گرفته‌اند و بازهم باعث ازدياد فشار و کاهش سرعت آن می‌شوند. بطور کلی هر دو دستگاه، کمپرسور و ديفيوزر شار هوا را زياد می‌کنند.

هوا پس از عبور از ديفيوزر وارد محفظه احتراق شده و قبل از رسيدن به محفظه احتراق باز هم به علت واگرا بودن (Air Adapter) فشارش زياد و سرعتش کم می‌شود. اين ازدياد فشار نهائی، آمادگی هوا را جهت احتراق بيشتر می‌کند. در محفظه احتراق، سوخت به داخل هوای فشرده شده پاشيده شده و مخلوط سوخت و هوا بوسيله شمع محترق می‌گردد. در اثر احتراق مخلوط سوخت و هوا، گازهای منبسط شده با درجه حرارت زياد وارد نازل توربين شده و باعث گشتن توربين و در نتيجه گردش کمپرسور و متعلقات گردنده آن می‌شوند. گازهای سوخته سپس وارد اگزوز شده و با سرعت زياد از دهانه اگزوز خارج می‌شوند که عکس‌العمل آنها باعث بوجود آمدن تراست خواهد شد.

- کمپرسور محوری (Axial Compressor)

کمپرسور محوری به شکل استوانه بوده و دارای پره‌های گردنده (Rotor) و پره‌های ثابت (Stator) می‌باشد. اين پره‌ها پشت سر هم در اطراف محور کمپرسور و عمود بر آن قرار دارند. هر رديف دور تا دور دايره‌ای از پره‌های گردنده، هوا را متراکم و به رديف دايره‌ای شکل پره‌های ثابت تحويل می‌دهند. پره‌های ثابت نيز هوای متراکم را گرفته و در خط مستقيمی که به موازات محور کمپرسور است به درون رديف پره‌های گردنده بعدی می‌فرستند و اين کار تا انتهای کمپرسور ادامه می‌يابد. پره‌های گردنده بر روی محيط خارجی يک ديسک سوار شده‌اند ورديف دوم که شامل پره‌های ثابت است از داخل برروی پوسته موتور نصب شده‌اند.

هر رديف پره‌های گردنده و ثابت را يک مرحله (Stage) می‌گويند. در اين نوع کمپرسورهای محوری هر چه تعداد مراحل آن بيشتر باشد، حجم هوای زيادتری را متراکم کرده و در نتيجه موتور دارای تراست بيشتری خواهد بود. امروزه بيشتر موتورهای جت دارای کمپرسور محوری چند مرحله‌ای هستند.

با افزايش فشار هوا در هر مرحله از حجم آن نيز کاسته شده و برای جای دادن آن به فضای کمتری نياز است. چون اين نوع کمپرسورها به صورت همگرا ساخته شده و پره‌های آنها رفته رفته کوتاهتر می‌شوند، پره‌های گردنده که به شکل مقاطع آيروديناميکی يا ايرفويل هستند، هوا را از جلو کمپرسور گرفته و پس از متراکم نمودن، آنرا به طرف عقب کمپرسور هدايت می‌کنند. جنس اين پره‌ها از آلياژ آلومينيوم، تيتانيوم و فولاد است.

مسير جريان هوا در داخل موتورهای جت بنا به نحوه طراحی موتور متفاوت است. در طراحی موتورهای خطی يا مستقيم موتور طوری طراحی شده که دارای دهانه ورودی کوچکتر و همچنين متناسب با سيستم By Pass باشد. بطور کلی مسير جريان هوا در تمام موتورهای جت نسبتا مشابه است.

[align=center][img]http://gallery.military.ir/albums/userpics/Pic-4.jpg[/img]
در اين شکل هر دو نمونه کمپرسور نشان داده شده است.[/align]

واماندگی کمپرسور (Compressor Stall)

در صورتيکه مراحل آخر کمپرسور فشار کمتری توليد کنند و stageهای جلوی کمپرسور overload شوند و تحت فشار زيادی قرار گيرند، ناهماهنگی بين رديفهای جلو و عقب کمپرسور بوجود می‌آيد که توام با حرارت زياد و لرزش زياد موتور و همراه با صدای ناهنجار کمپرسور است. اين حالت را اصطلاحا واماندگی کمپرسور می‌گويند. برای از بين بردن اين پديده از سيستمی بنام Air Flow Control System استفاده می‌شود. بدين ترتيب که از طريق شيرهايی بنام Air Bleed Valve در Stage های وسط و آخر کمپرسور، بار کمپرسور را در اين حوالی کم می‌کنند. بنابراين خطر واماندگی کمپرسور از بين می‌رود و همچنين بطور اتوماتيک، با تغيير زاويه پره‌های ورودی هوا به داخل کمپرسور از واماندگی کمپرسور جلوگيری به عمل می‌آيد.

موتورهای دو کمپرسوری(Twin Spool Compressor)

روش ديگر برای جلوگيری از استال کمپرسور دو تکه‌ای بودن کمپرسور می‌باشد. اين نوع کمپرسورها دارای يک کمپرسور فشار ضعيف و يک کمپرسور فشار قوی می‌باشند. کمپرسور فشار ضعيف در جلو و فشار قوی در عقب موتور قرار دارند و بوسيله دو شفت که به دو توربين متصل هستند هر کدام با دور معينی می‌گردند.

لازم به توضيح است که توربين فشار قوی کمپرسور فشار قوی و توربين فشار ضعيف کمپرسور فشار ضعيف را می‌گرداند.

طرح دو کمپرسوری خطر واماندگی کمپرسور را از بين برده و با وزن کمتر دارای نسبت تراکم زيادتری در مقايسه با ساير کمپرسورها می‌باشد.

[b]3. محفظه احتراق (Combustion Chamber) [/b]

بعد از کمپرسور و دي،يوزر قسمتی به نام محفظه احتراق وجود دارد که از يک يا چند محفظه، چند شمع، چند سوخت پاش و يک يا دو عدد Drain Valve تشکيل شده است. هوای فشرده پس از خروج از کمپرسور و عبور از ديفيوزر، وارد محقظه احتراق می‌شود. سوخت مناسب توسط سوخت پاشها به داخل هوای متراکم پاشيده می‌شود. هوا در اثر تراکم حرارتش بالا رفته و به محض اضافه شدن سوخت، مخاوط مناسب جهت احتراق آماده می‌شود. جرقه لازم در هنگام Starting توسط شمعها توليد شده و مخلوط محترق می‌شود. البته برای ايمنی بيشتر قبل از پاشيده شدن سوخت سيستم جرقه روشن شده و شمعها شروع به جرقه زدن می‌کنند تا به محض پاشيدن سوخت احتراق فورا انجام شده و از انجار جلوگيری به عمل آيد. بدين ترتيب انرژی موجود در مخلوط هوا و سوخت در اثر احتراق تبديل به انرژی حرارتی شده و انرژی جنبشی هوای عبوری از موتور را افزايش می‌دهد.

محفظه احتراق که شبيه تنور است پس از يکبار جرقه زدن شمعها تا پايان کار موتور روشن می‌ماند و ديگر نيازی به جرقه شمعها نيست و سيستم Ignition همراه با استارت خاموش می‌شود.

بطور معمول چهار نوع محفظه احتراق وجود دارد که عبارتند از:

- محفظه‌های لوله‌ای يا استوانه‌ای (can type)

- محفظه‌های لوله‌ای-حلقه‌ای (cannular)

- محفظه‌های حلقه‌ای (annular)

- محفظه‌های حلقه‌ای دوبله(double annular)

عمل احتراق در محفظه احتراق

همانطور که اشاره شد هوای کمپرسور به علت فشار و سرعت زياد در جهت وارد شدن به محظه احتراق به ديفيوزر می‌رود. اين دستگاه به علت شکل مخصوصی که دارد باز هم فشار هوا را زياد کرده و از سرعت آن می‌کاهد و آنگاه که برای سوختن مناسب باشد، آنرا وارد محفظه احتراق می‌نمايد.

سوخت مورد استفاده موتورهای جت از نوع سوخت سنگينی به نام JP-4 است که نوعی نفت سنگين می‌باشد. نسبت مخلوط هوا و سوخت در محفظه احتراق از 1/45 تا 1/130 می‌تواند تغيير کند. از کل هوای ورودی به محفظه احتراق 4/1 آن به مصرف سوخت می‌رسد و بقيه هوا يعنی 75% آن به مصرف خنک کردن شعله، رقيق کردن آن و ساختن واشری از هوای فشرده جهت جلوگيری از برخورد شعله به ديواره محفظه و همچنين نگهداشتن شعله در وسط و بالاخره خاموش کردن شعله داخل محفظه احتراق می‌رسد. گازهای داغ با فشار زياد از قسمت انتهايی محفظه احتراق که بتدريج تنگتر شده و مانند يک لوله مخروطی است، عبور می‌کند و باعث افزايش سرعت گازهای داغ شده و آنها را به طرف پره‌های ثابت توربين و سيس پره‌های گردنده توربين هدايت می‌کند.

[align=center][img]http://gallery.military.ir/albums/userpics/normal_pic-5.jpg[/img]
در اين تصوير نمونه‌ای از يک محفظه احتراق لوله‌ای حلقوی و يک نمونه حلقه‌ای ديده می‌شود. [/align]


[b]4. توربين[/b]

گازهای خروجی که از محفظه احتراق خارج می‌شوند با سرعت ، فشار و حرارت خيلی زياد وارد محيطی بنام نازل توربينی می‌شوند و از آنجا وارد پره‌های گردنده توربين شده و انرژی حرارتی در توربين به انرژی مکانيکی تبديل می‌شود و توربين را می‌چرخاند. در اثر گردش توربين کمپرسور ، متعلقات گردنده موتور نيز توسط شفتی که بين توربين و آنها قرار دارد، گردانده می‌شوند. توربينها همه از نوع محوری هستند و ممکن است يک رديفه، دو رديفه، چهار رديفه و يا بيشتر باشند.

يک رديف پره‌های ثابت و يک رديف پره‌های گردنده را يک stage توربين می‌گويند. توربين در موتورهای جت ملخ‌دار، علاوه بر کمپرسور و متعلقات گردنده، ملخ را نيز می‌گرداند.

کمپرسورهای دوتکه‌ای که يکی H.P. Compressor و ديگری L.P. Compressor می‌باشد، توسط تورينهايی که يکی H.P. Turbine و ديگری L.P. Turbine است، می‌گردند. بعضی ديگر از انواع جتهای ملخ‌دار، دارای دو شفت متصل به دو توربين هستند که يکی کمپرسور و ديگری ملخ را می‌گرداند. اين توربينها را توربين آزاد می‌نامند. گازهای سوخته شده هنگام ورود به توربين دارای حرارتی بين 700 تا 1200 درجه سانتيگراد هستند. قبل از رسيدن گاز سوخته شده و داغ به پره‌های توربين، ترموکوپل‌هائی در سر راه آنها قرار داده شده است که دقيقا حرارت گازها را اندازه‌گيری نموده و به کابين خلبان در نشاندهنده I.T.T يا E.G.T منعکس می‌نمايد. چون پره‌های توربين دائما مواجه با حرارت زياد گازهای سوخته شده هستند، برای آنکه پره‌ها نسوزند و يا کارآئی آنها از بين نرود، از هوای مراحل آخر کمپرسور استفاده می‌کنند و آنرا از روی پره‌های توربين عبور می‌دهند. چون حرارت اين هوا از حرارت پره‌های توربين خيلی کمتر است، در نتيجه هوای خنک کننده‌ای برای پره‌های توربين محسوب می‌شود و توربين ديسک و پره‌ها را خنک می‌کند.

[align=center][img]http://gallery.military.ir/albums/userpics/normal_Pic-6.jpg[/img]
در اين شکل يک نمونه توربين به همراه پره آن نشان داده شده است. حفراتی که به منظور خنک کاری بر روی پره تعبيه شده‌اند نيز ، در شکل ديده می‌شود.[/align]

[b]5. پس سوز (After Burner)[/b]

پس سوز قطعه‌ايست مانند رمجت که دارای تعدادی سوخت‌پاش و شمع می‌باشد و امروزه در روی اکثر موتورهای جت شکاری مورد استفاده قرار می‌گيرد. بطور معمول 75% هوای کمپرسور به مصرف خنک کردن سيستم‌های داغ موتور که محفظه احتراق و توربينها می‌باشند، می‌رسد. اين هوای اضافی همراه با اگزوز موتور از توربين خارج می‌شود. بنابراين اگر در داخل اين اگزوز مقداری سوخت پاشيده شود و شمع نيز جرقه بزند، سوخت با اکسيژن موجود در هوای اگزوز مخلوط شده و محترق می‌شود و همانند رمجت عمل می‌کند و نيروی عکس‌العمل خيلی زيادی به موتور هواپيما می‌دهد که برابر 75% نيروی تراست موتور می‌باشد.

در هواپيمای جت شکاری به هنگام برخاست و زمان عمليات نظامی، فرار از تيررس دشمن، دنبال کردن هواپيماهای دشمن و ... از اين سيستم استفاده می‌شود. زمان استفاده از اين سيستم بدليل مصرف زياد سوخت خيلی کم است.

در اين سيستم لوله اگزوز بصورت متغير ساخته می‌شود تا آمادگی لازم برای خارج کردن تمام اگزوز در زمان استفاده از پس‌سوز و توليد نيروی عکس‌العمل را داشته باشد.

[align=center][img]http://gallery.military.ir/albums/userpics/pic-7.jpg[/img][/align]

[b]6. اگزوز (Exhaust System)[/b]

سيستم اگزوز بعد از توربين قرار دارد و از سه قسمت زير تشکيل شده است:

- مخروط بيرونی

- مخروط درونی

- لوله دم

اين قسمت گازهای داغ را از توربين دريافت می‌کند. گازها که از پره‌های گردنده آخر توربين خارج می‌شوند، تمايل دارند در همان جهت که از پره توربين خارج شده‌اند به حرکت دورانی خود ادامه دهند. چنين موردی سبب بی‌نظمی و آشفتگی انبساطی اگزوز می‌شود. بطور کلی سيستم اگزوز از توربولانس اگزوز جلوگيری نموده و آنها را به موازات محور طولی موتور، به سمت خارج هدايت می‌کند. در بين مخروط بيرونی و درونی از سرعت گازها کاسته شده و به فشار آنها افزوده می‌شود. اما با عبور اگزوز از دم، دومرتبه سرعت آنها افزايش می‌يابد. از طرفی چون خروج گازها با سروصدای زيادی توام است لذا بمنظور جلوگيری از سروصدای زياد و ناراحتی گوشها، سيستم اگزوز را با صدا خفه کن مجهز می‌کنند. صدا خفه کن باعث افزايش فرکانس صوتی گازهای خروجی شده و صدا را غير قابل شنيدن می‌کنند.

سيستم اگزوز بطور معمول 30 تا 40 درصد انرژی بوجود آمده در محفظه احتراق را به نيروی تراست تبديل می‌کند و بدين صورت باعث جلو رفتن و پرواز هواپيما می‌شود. بقيه انرژی حاصله به مصرف گرداندن توربين می‌رسد. در بعضی از هواپيماها قطعه‌ای بنام Thrust Reverser وجود دارد که به هنگام فرود برای متوقف نمودن هواپيما بسيار موثر می‌باشد.

[align=center][img]http://gallery.military.ir/albums/userpics/pic-8.jpg[/img]

[img]http://gallery.military.ir/albums/userpics/pic-9.jpg[/img]

در اين تصاوير موتور توربو جت با دو توربين و دو کمپرسور و همچنين يک موتور توربوجت با پس‌سوز نشان داده شده است.[/align]

[b]7. متعلقات گردنده موتور جت (Jet Engine Accessory Section)[/b]

اين قسمت در موتورهای کمپرسور محوری در زير سيستم کمپرسور تعبيه شده است. اين متعلفات دارای چند جعبه دنده هستند که هر يک از قطعات گردنده را با دور مناسب به شفت اصلی کمپرسور متصل می‌کند و هر کدام دارای RPM مخصوصی می‌باشند.

متعلقات گردنده يک موتور جت عبارتند از :

- پمپ‌های روغن

- پمپ هيدروليک

- پمپ‌های فشار سوخت

- ژنراتورها

- استارتر

- دوران‌نمای موتور

و قطعات ديگر که بنا به نياز موتور و با RPM مناسب روی آن تعبيه شده‌اند.

منبع : شرکت خدمات فنی ومهندسی رها - راهبرد فردا

[Skyhawk 16,538]

استارت موتورهای جت وتوربینی
برای روشن شدن یک موتور توربینی یقینا به یک آغازگر و راه انداز نیاز میباشد همانطور که برای روشن شدن یک موتور پیستونی نیاز است. ولی بین استارت یک موتور پیستونی و یک موتور توربینی تفاوت زیادی وجود دارد که به تعدادی از آنها اشاره میکنم:
یک تفاوت اساسی استارت موتورهای جت با استارت موتورهای پیستونی در این است که در موتورهای پیستونی بیشترین فشار و بار وارد بر روی استارت در لحظات اول است و آن به دلیل این است که در این موتورها کافی است میل لنگ با دور متوسطی بچرخد و پیستون ها بتوانند هوا را به اندازه کمپرس کنند و موتور با قدرت خود به کار ادامه دهد. و چنانچه استارت در این موتورها خراب شود میتوان آنرا به طرق دیگر روشن کرد . یعنی استارت در این موتورها ارزش حیاتی پایینی دارد چون میتوان با هل دادن یک ماشین آنرا روشن کرد.
و اما در موتورهای توربینی استارت از اهمیت بسیار بالایی برخوردار میباشد بطوریکه به هیچ وجه نمیتوان این موتورها را بدون داشتن یک استارت بکار گرفت. نکته ی مهم اینجاست که در موتورهای جت برخلاف موتورهای پیستونی بیشترین فشار و بار بر استارت قبل از قطع جرقه، زمانی است که بار وارد بر کمپرسور افزایش میابد. تفاوت اساسی دیگر که در ظاهر خود را نشان میدهد مدت زمان استارت خوردن است.در موتورهای پیستونی مدت زمان استاندارد استارت خوردن حدود 1.8 ثانیه است و در موتورهای سرحال این مقدار کمتر نیز هست که البته در مور موتورهای قدیمی بحث نمیکنم. این درحالی است که مقدار زمان لازم برای استارت خوردن یک موتور توربینی معمولی با قدرت نسبی hp 120 حدود 100 ثانیه است. البته این زمان در هر موتوری متفاوت است ولی موتور هر چه قدر کوچکتر باشد به زمان کمتری احتیاج دارد و برعکس.
هدف از سیستم استارت شتاب دادن به موتوراست تا لحظه ای که توربین ها بتوانند قدرت کافی برای ادامه ی سیکل کاری موتور را تهیه کنند. به این نقطه از سرعت توربین ها "سرعت خودکفایی" میگویند. استارترها انواع مختلفی را دارند ولی همان طور که گفته شد هدف همه ی استارترها یکی است و آن رساندن دور موتور به سرعت خودکفایی و در موتورهای بدون توربین رساندن موتور به نقطه ی خودکفایی است. تهیه، انتخاب یا استفاده از استارت ها به عواملی بستگی دارد که در زیر به آنها اشاره کردم.
یکی زمان استارت است که در هواپیماهای جنگی بسیار مهم است و حتی پس از رسیدن موتور به دور هرزگرد درجه حرارت گازهای اگزوز بالا میرود ولی پس از اینکه دور به 40% Max رسید درجه حرارت گازهای اگزوز باید پایین بیاید، در غیر اینصورت خلبان باید موتور را خاموش کند تا اشکال آن برطرف گردد.علت بالا رفتن درجه حرارت اگزوز در حین استارت زدن عدم وجود هوای خنک کننده بخاطر کم بودن دور کمپرسور است. زمانی که استارت زده میشود شمع ها قبل از ورود سوخت به محفظه ی احتراق شروع به جرقه زدن میکنند. چون اگر مانند موتورهای پیستونی اول مخلوط هوا و سوخت وارد شود ممکن است به"Hot start" بینجامد.
Hot start استارتی است که در آن حرارت گازهای اگزوز از حد مجاز تجاوز میکند. چنانچه در زمان استارت زدن موتور روشن نشود، سوخت نسبتا زیادی (در موتورهای بزرگ) ارد محفظه ی احتراق میگردد. در اینحالت اگر دوباره استارت زده شود میتواند منجر به Hot start شود. برای جلوگیری از Hot start سیستمی کار گذاشته است که سیستم تخلیه یا Drain نامیده میشود و چنانچه موتور در استارتهای اولیه روشن نشود این سیستم سوخت داخل محفظه ی احتراق را تخلیه میکند.
عامل دیگر امکان دسترسی به نیروی محرکه ی استارت است. حتی موتورهای جت کوچک مقدار جریان الکتریسیته ی زیادی برای روشن شدن احتیاج دارند. به همین نسبت موتورهای بزرگتر نیرویی بیشتر برای روشن شدن احتیاج دارند. بعضی از استارتها از جهت نیروی محرکه خودکفا هستند. به این صورت که اکثر هواپیماهای جت انرژی لازمه استارت (دور بالای موتور) را از موتورهای جت کوچکتری که برق تولید میکنند میگیرند. یا ممکن است قدرت لازم برای استارت در یک هواپیمای چند موتوره از یک موتور که روشن است گرفته شود تا بقیه ی موتورها روشن شوند ، در چنین حالتی میتوان یکی از موتورهای هواپیما را با یکی از انواع استارتها روشن کرد سپس بقیه موتورها را با نیروی این موتور روشن کرد.
سومین عامل مواردی است از قبیل وزن مخصوص (نسبت وزن به گشتاور یا قدرت تولیدی)، سادگی، قابلیت اطمینان، قیمت و قابلیت تعمیر مجدد.
انواع استارت برای موتورهای توربینی عبارتند از:
1 استارت الکتریکی
2. استارت الکتریکی که بعد از استارت زدن آلترناتور شود
3. استارت فشنگی یا استارت با سوخت جامد
4. استارت بادی
5. استارت با احتراق هوا و سوخت
6. استارتر با موتور هیدرولیکی
7. استارت دستی یا هندلی
8. استارتر با سوخت یک پایه
چون پرداختن به توضیح تمام استارتها هم وقت گیر و هم حجیم است به اصلی ترین استارتها میپردازم و درمورد بقیه توضیح کوتاهی میدهم . چنانچه در مورد هر کدام سوال داشتید یا توضیح بیشتری خواستید آنرا در بخش نظرات بیان کنید.
استارت الکتریکی
منبع این نوع استارت همان طور که از نامش پیداست موتور الکتریکی است. موتور الکتریکی که در این نوع موتورها استفاده میشود دارای RPM زیادی میباشد.RPM در حالت کلی به معنای تعداد دور در دقیقه میباشد و این یکایی است که برای نشان دادن دور موتورها چه پیستونی و چه توربینی به کار برده میشود. قدرت این استارت برای گرداندن کمپرسور صرف می شود تا کمپرسور هوا را به میزان لازم کمپرس کرده و به محفظه ی احتراق بفرستد. چنانچه در استارت یک موتور توربینی قدرت و سرعت کافی موجود نباشد RPM موتور در هنگام استارت کم خواهد بود و چون دور کمپرسور کم است آن مقدار که باید هوا را فشرده کند نمیکند لذا به سرعت خودکفایی نمیرسد و موتور روشن نمیشود (راه نمی افتد). برخلاف استارت موتورهای پیستونی که پس از روشن شدن موتور از مدار اتصال به فلایویل توسط اتومات استارت جدا میشود، در این نوع از استارت موتورهای توربینی استارت تا رساندن RPM موتور به اندازه ی RPM حالت خودکفایی کار میکند. این نوع استارت توان مصرفی بسیار بالایی دارد بطوریکه بر صفحات باطریها فشار بسیاری وارد میکند لذا از این استارت در موتورهای توربینی که تعداد توربین کمتری دارند استفاده میشود. از این استارت در بیشتر موتورهایی که کاربرد صنعتی دارند به عنوان بهترین استارت استفاده میشود.

شمایل نمای داخلی یک موتور که یک استارت الکتریکی بر روی آن با واسطه ی تغییر گشتاور نصب شده است.
استارت فشنگی
این استارت یک استوانه فشنگی شکل است که درون آن ماده ی انفجاری که ازدیاد حجم و انبساط زیادی مینماید قرار میدهند. این استارت در قسمت قبل از کمپرسور نصب میشود، مانند آنچه در شکل زیر دیده میشود. تصویر زیر یک استارت فشنگی را بطور جدا از موتور نشان میدهد.

استارت بادی
در این نوع استارت هوای کمپرس شده در مخزن اکسیژن که معمولا مایع میباشد همزمان با سوخت به داخل محفظه ی احتراق تزریق و محترق شده که باعث حرکت سریع توربینها میشود و بعد از دور خودکفایی سیکل کاری توسط خود موتور انجام میشود. متاسفانه به دلیل استفاده و کاربرد غلط از نام " استارت بادی" از آن تعابیر مختلفی میشود مانند: استارت بادی استارتی است که هوا را با سرعت به توربینها ( یا کمپرسورها) میزند و آنها را به گردش در می آورد که با تحقیق مطلع شدم که این تعبیر از استارت بادی در واقع استارتی است به نام استارت هیدرولیکی و در کل اینکه به نام بعضی از آنها زیاد توجه نکنید، فقط طریقه ی کار و عملکرد آنها را خوب به خاطر بسپارید چون زمانی برایتان لازم میشود.
سایر استارت ها
استارت با احتراق هوا و سوخت در موتورهایی بکار میرود که از سوخت های مخصوصی استفاده میکنند و در این نوع استارت موتور با اینحالت که در حال سیکل عادی است کار میکند و نمونه ی استفاده از این نوع استارت میکروجتی است که از سوخت گازی استفاده میکند. در استارت با موتور هیدرولیکی نیز هوای کمپرس شده توسط موتور هیدرولیکی به داخل محفظه ی احتراق راه میابد و در استارت هندلی نیز یک هندل با واسطه ی تغییر گشتاور به شفت اصلی متصل میشود و کمپرسور را به حرکت در می آورد. تصویر زیر یک استارتر هیدرولیکی خیلی کوچک و دست ساز را نشان میدهد که شامل یک موتور الکتریکی و یک توربین گریز از مرکز دقیقا مشابه کمپرسور گریز از مرکز میباشد و از توربین کمپرسور ساخته شده است که لوله ی خروجی آن به ورودی موتوری که قرار روشن شود وصل میشود.

استارت الکتریکی هم که کاربرد زیادی در بین موتورهای صنعتی دارد اینطور است که بعد از استارت به حالت آلترناتور تغییر میکند و با نیروی موتور برق تولید میکند.استارتهایی هم وجود دارند که با تزریق سوختی مخصوص مانند هیدروژن روشن میشوند و بعد از استارت از سوخت عادی استفاده میکنند.
استارتهایی که امروزه بیشتر مورد استفاده قرار میگیرند شامل استارتهای زمینی برای هواپیماها میباشند که به چند طریق عمل میکنند. یکدسته مانند استارتهای هیدرولیکی عمل می کنند و دسته ی دیگر شامل یک موتور جت کوچک تولید کننده ی برق میباشند که برق تولیدی آنها در استارت الکتریکی موتور اصلی استفاده میشود. در بعضی هواپیما ها نیز از یک موتور جت کوچک و مجزا استفاده میشود که خودش با استارت الکتریکی روشن شده و با نیروی شفت خود یا با برق تولیدی خود سایر موتورهای اصلی را روشن میکند. این هم تصویر نمای داخلی یک موتور است که متعلق به تولید کننده ی BMWاست و اگر دقت کنید میبینید که این موتور دارای استارت دستی (هندلی)است.

به خاطر بسپارید که کلید ساخت یک موتور جت در استارت آن است. اگر استارت موتور شما خوب نباشد یا درست عمل نکند شما به هیچ وجه قادر به روشن کردن موتورتان نخواهید بود و دلیل آن در این است که نیروی لازم برای سیکل کاری توسط استارت تامین میشود.

منبع : http://www.centralclubs.com/forum-f48/topic-t61780.html