موتور هلیکوپترها و هواپیماها
پیشرانه یا موتور قسمتی مهم و اساسی در هر وسیله نقلیه می باشد . هلیکوپترهای اولیه همگی مجهز به موتورهای پیستونی بودند و با ابداع موتورهای توربین گاز بخشی از هلیکوپترها مجهز به موتورهای جدید توربینی شدند ولی با توجه به ارزانی و راحتی تعمیر و مصرف سوخت پائین که از شاخص های اصلی موتورهای پیستونی می باشد بخش عمده ای از هلیکوپترهای سبک و فوق سبک به این موتورها مجهز می باشند . امروز موتورهای پیستونی کاربرد گسترده ای در هلیکوپترهای خانگی و تفریحی دارد و بعلت ارزان بودن تعمیر و کاربری هنوز توانسته اند جایگاه خود را حفظ و ارتقاء دهند.
موتور یا پیشران چیست و چه وظیفه ای دارد ؟
درطول پرواز، هواگردها تحت تاثیر چهار نیروی اصلی ایرودینامیکی قرار میگیرند که انها عبارتند از :
نیروی بالابرنده (Lift): اوج گیری هواپیما به دلیل فشار پایین‌تر بر بالها
مقاومت (Drag): مقاومت هوایی به جلوگیری از حرکت هواپیما.
وزن (Weight): نیروی گرانشی به سمت پایین.
پیشرانش (Thrust): نیروی جلوبرنده از موتور برای حرکت به جلو.
این نیرو در هواپیما مسئول ایجاد نیروی جلوبرنده است که به هواپیما امکان حرکت به جلو و پیشبرد را می‌دهد. این نیرو توسط موتورهای هواپیما تولید میشود. وظیفه اصلی پیشرانش، غلبه بر مقاومت هوایی (Drag) و ایجاد نیرویی است که باعث حرکت به جلو و ادامه پرواز هواپیما میشود.
موتور های هلیکوپتر و هواپیما چه انواعی دارند ؟
انواع موتورهای هواپیما :
توربوپراپ (Turboprop): :
_از توربین گازی به همراه یک گیربکس برای چرخاندن ملخ‌ها استفاده میکند و معمولاً در هواپیماها و هلیکوپترها با سرعت‌های متوسط به کار میرود.
_از سوخت کروسن (kerosene) یا نفت سفید و مشتقات آن استفاده میکند.
توربوجت: (Turbojet) :
_هوا از قسمت جلو وارد کمپرسور میشود و سپس سوخت به آن اضافه و مشتعل میشود. این موتورها برای سرعت‌های بالا مناسب هستند و در هواپیماهای جت استفاده می‌شوند.
_از سوخت جت A یا سوخت جت A1 استفاده میکند.
توربوشفت (Turboshaft): :
از توربین گازی برای تولید نیروی پیشرانه استفاده میکند و معمولاً در هلیکوپترها به عنوان ملخ شناور استفاده میشود.
از سوخت جت A1 استفاده میکند
توربوفن (Turbofan): :
ترکیبی از توربوجت و توربوپراپ است و برای هواپیماهای مسافربری و تجاری مناسب است.
از سوخت جت A1 استفاده میکند.
توربورم‌جت (Ramjet): :
از سرعت هوا برای فشرده‌سازی و احتراق سوخت استفاده میکند و برای سرعت‌های فوق‌صوتی مناسب است.
از سوخت جت B استفاده میکند.
پالس‌جت (Pulsejet): :
از سرعت هوا برای احتراق سوخت در سریع‌ترین زمان ممکن استفاده میکند و معمولاً در موشک‌ها و موتورهای جت کوچک استفاده میشود.
از سوخت جت B استفاده میکند.
موتور پیستونی (Piston Engine): :
از سیکل‌های پیستونی برای تولید نیروی پیشرانه استفاده میکند و در هواپیماها و هلیکوپترها به وفور استفاده میشود.
از سوخت جت A1 استفاده میکند.
اسکرم‌جت (Scramjet): :
از سرعت هوا برای احتراق سوخت استفاده میکند و برای سرعت‌های فوق‌صوتی مناسب است.
از سوخت جت B استفاده میکند.
رم‌جت (Ramjet): :
از سرعت هوا برای احتراق سوخت استفاده میکند و معمولاً در موشک‌ها و موتورهای جت کوچک استفاده میشود.
از سوخت جت B استفاده میکند.
انواع موتورهای هلیکوپتر :
موتورهای توربوشفت (توربینی):
این موتورها از توربین‌ها برای تولید نیروی مورد نیاز برای پرواز استفاده میکنند.توربین‌ها هوا را میگیرند، آن را فشرده میکنند و سپس از آن برای چرخاندن پره‌ها استفاده میکنند.این نوع موتورها در هلیکوپترهای تجاری و نظامی مورد استفاده قرار میگیرند.
از سوخت‌هایی مانند جت‌فیوئل استفاده میکنند.
موتورهای پیستونی (موتورهای احتراقی):
این موتورها از احتراق سوخت برای تولید نیرو استفاده میکنند.آنها به پره‌ها انرژی می‌دهند تا هلیکوپتر را به حرکت درآورند.موتورهای پیستونی در هلیکوپترهای کوچک و تجاری استفاده می‌شوند.
از سوخت‌هایی مانند بنزین یا دیزل استفاده میشود.
معروف ترین موتورهای هلیکوپتر وهواپیما و روی چه نوع هواگردی بسته شده است
پیشران های محبوب هواپیما :
GE9X:
این موتور در حال حاضر یکی از قوی ترین موتور ها در حوزه هوانوردی است که این موتور ساخت جنرال الکتریک میتواند نیروی برابرپوند 110000 نیرو تولید میکند و درحال حاضر در هواپیمای بوینگ777 نیز بکار میرود
Rolls-Royce Trent XWB:
کشور سازنده این موتور کشور انگلستان است و قدرت تولیدی: حدود 97,000 پوند نیروی پیشرانش ان است و همچنین در هواپیماهایی مانند هواپیمای Airbus A3502. استفاده میشود .
Pratt & Whitney PW1000G:
کشور سازنده این موتور ایالات متحده آمریکا است و قدرت تولیدی حدود 35,000 تا 40,000 پوند نیروی پیشرانش ان است و در هواپیماهایی مانند هواپیماهای Airbus A320neo و Embraer E190-E23 استفاده میشود
پیشران های محبوب هلیکوپترها :
D-136:
این موتورتوربو شفت قدرتمند که برروی قوی ترین و بزرگترین بالگرد جهان بسته میشود یعنی میل26 بسته میشود است که نیروی تولیدی این موتور حدودا 11400است
General Electric T64:
این موتور توسط جنرال الکرتیک در سال 1964 معرفی شد برای هلیکوپتر ها که بعد برای نیز در هواپیما ها بکار رفت که توان این موتور حدودا 4700 پوند است که در هواپیما
و بالگرد هایی مانند ای اچ-56 بکار رفته V-280 Valor
برترین شرکت های سازنده پیشران هلیکوپتر و هواپیما چه شرکت هایی هستند ؟
شرکت بوئینگ (Boeing)
بدون شک یکی از بزرگترین شرکت های تولید کننده در زمینه پیشران ای شرکت است چرا که هم در زمینه تولید پیشران هواپیما و هم هلیکوپتر مدعی است این شرکت آمریکایی بزرگترین تولید کننده هواپیماهای تجاری و نظامی و حتی در زمینه های پیشران ها است .
شرکت ایرباس (Airbus)
این شرکت فرانسوی که رقیب اصلی بوئینگ در زمینه تولیدات هواپیما است در زمینه تولیدات پیشران هم عقب نکشیده و اینجا هم رقیب است و یکی از ستون های اصلی هوانوردی در این زمینه است
شرکت لاکهید مارتین (Lockheed Martin):
شرکت لاکهید مارتین در مارس ۱۹۹۵ با ادغام دو شرکت فناوری برجسته جهان، لاکهید و مارتین ماریتا، تأسیس شد.مقر این شرکت در شهر بتسدا، ایالت مریلند، در منطقه واشنگتن دی‌سی قرار دارد. و پیشرو در تولیدات پیشران ها است.
شرکت میل (Mil):
شرکت میل در سال ۱۹۸۰ تأسیس شد.میل به عنوان یکی از ارائه‌دهندگان خدمات مالی، فناوری اطلاعات، مهندسی، و سایبری به دولت فدرال ایالات متحده فعالیت میکند. این شرکت به توسعه، تست، تأیید، و پیاده‌سازی فناوری‌ها برای حفاظت از داده‌ها و زیرساخت‌های حیاتی می‌پردازد.
7_آینده پیشران ها در حوزه هوانوردی
صنعت هوانوردی در آستانه تحولی بنیادین قرار دارد. اگر در برنامه‌های پیش‌بینی‌شده تاخیری صورت نگیرد، نخستین هواپیمای مبتنی بر معماری “بال ترکیبی با بدنه” پروازهای آزمایشی خود را در سال ۲۰۲۷ انجام خواهد داد. در ۶۰ سال گذشته، طراحی هواپیماهای تجاری تغییر چندانی نکرده است و هواپیماهای مدرنی نظیر بوئینگ ۷۸۷ و ایرباس آ-۳۵۰ همان شکل کلی هواپیماهایی همچون بوئینگ ۷۰۷ و داگلاس دی سی-۸ را دارند. اما به دلیل فشار زیست محیطی، صنعت هواپیمایی به دنبال راه‌هایی برای کاهش انتشار کربن است. یکی از پیشنهادات در زمینه تغییر شکل ظاهری هواپیماها، طراحی “بال یکپارچه با بدنه” است. این شکل جدید با تغییراتی مختصر شبیه به طراحی مورد استفاده در هواپیماهای نظامی مانند بمب‌افکن بی-۲ است. شرکت‌های بزرگی نظیر بوئینگ و ایرباس در حال کلنجار رفتن با این طراحی هستند و شرکت جدیدی به نام “جت‌زیرو” (JetZero) نیز هدف بلندپروازانه‌ای را برای تولید یک هواپیما با بال‌های ترکیبی در سال ۲۰۳۰ تعیین کرده است. همچنین، پرواز آزمایشی موفقیت‌آمیز هواپیمای مسافربری با سوخت هیدروژنی نیز به عنوان یک طرح هواپیمای جدید باشد و طور که این صنعت درحال پیشرفت وسوق به سمت دنیای جدید است و چه ما بخواهیم و نخاهیم جلوگیری از این کار هم اجتناب پذیراست.
نویسنده: امیرعباس کمالی
