دانش تولید موتورهای توربوجت در کشور

کار موتور هواپیما

هواپیماها برای تولید نیروی برا (لیفت) توسط بال‌ها ـ به منظور تأمین نیروی بالا برنده لازم برای انجام پرواز ـ به موتور نیاز دارند. موتور ضمن جلو راندن هواپیما و ایجاد نیروی پیشران، موجب جریان یافتن هوا در اطراف بال‌های هواپیما می‌شود و واکنش آن را بر اثر افزایش سرعت جریان هوای عبوری درپی خواهد داشت.

موتور پیستونی

زمانی موتورهای درون‌سوز پیستونی وظیفه تأمین این نیروها را به عهده داشتند. نحوه کار آنها همان چهار مرحله اصلی بود که همه ما در دوران مختلف تحصیلی در کتاب‌های علوم و فیزیک با آن آشنا شده بودیم. سوخت با یک شیر یکطرفه وارد محفظه احتراق می‌شود. در این زمان استارتر با گرداندن میل لنگ که پیستون به آن متصل است، سوخت و هوای وارد شده به سیلندر را فشرده می‌کند و دمای آن را بالا می‌برد. اینجاست که جرقه زن، مخلوط فشرده سوخت و هوا را مشتعل می‌کند و انبساط حاصل از سوختن این مخلوط، پیستون را به سمت پایین برمی‌گرداند. وقتی این چرخه در یک موتور درون‌سوز با چندین سیلندر در مراحل متناوب اشاره شده پشت سرهم انجام بگیرد، میل لنگی که در هواپیما به ملخ متصل شده است را بدون توقف به گردش در خواهد آورد. ملخ نیز با اصول آیرودینامیکی باعث پیشرانش هواپیما به جلو می‌شود.

موتور جت

همان مراحل گفته شده در موتورهای پیستونی که به دلیل داشتن چهار مرحله برای تکمیل یک چرخه، از آنها به موتورهای چهار زمانه یاد می‌شود در موتورهای جت نیز صادق است. تیغه‌هایی با طراحی و آلیاژی خاص در ورودی هوای موتور، وظیفه جهت دهی به جریان هوای ورودی را داشته و باعث جلوگیری از آشفتگی جریان سریع هوای ورودی می‌شود. هوا پس از گذر از این مرحله، وارد لایه‌ای بسیار نزدیک از تیغه‌های ثابت و گردان کمپرسور می‌شود و در این مرحله مولکول‌های هوا بسیار فشرده و داغ می‌شوند. در آخرین مرحله است که در محفظه احتراق با تزریق سوخت و احتراق مخلوط توسط جرقه‌زن‌ها، هوای داغ از خروجی موتور با سرعت زیاد خارج می‌شود و با در نظر گرفتن قانون سوم نیوتن، در نتیجه برخورد با هوای بیرون، هواپیما را به جلو می‌راند.

اهمیت موتور جت

هواپیماها برای پیمودن مسیر با سرعت زیاد، نیازمند موتورهایی قوی با بازدهی بالا و البته مصرف سوخت اندک هستند. همواره ارتفاعات بالا برای رسیدن به این اهداف در یک ناوبری هوایی، جزو بهترین گزینه‌ها بوده است، اما با توجه به کاهش فشار و غلظت هوا در لایه‌های بالای اتمسفر، تکمیل مثلث آتش داخل محفظه احتراق موتورها با مشکل مواجهه می‌شود. اهمیت کمپرسورهای هوای داغ اینجا مشخص می‌شود. پیچیدگی طراحی‌های مکانیکی این موتورها، ضمن بهره بردن از عالی‌ترین سطح دانش متالوژی و تولید آلیاژهای مقاوم در برابر فشار زیاد و دمای چند صد درجه‌ای، ساخت چنین پیشران‌های پیشرفته‌ای را برای بیشتر کشورها دشوار می‌کند. مهم‌تر از تولید موتور توربوجت ایرانی هواپیما، فناوری بی‌نظیر آن است که نویدبخش پیشرفت کشور در تک تک‌زمینه‌های اشاره شده علمی و دیگر علوم وابسته است.

خلبان محمدتقی امیرسام

جام‌جم