الرئيسية
اعتبارات تصميم المحرك
عملية تطوير المحرك واحدة من الحلول الوسط. المهندسون يصممون سمات معينة للمحركات لتحقيق اهداف محددة. الطائرة هي من احد اصعب المتطلبات لصناعة محرك، عرض عدة شروط للتصميم، وكثير منها في تضارب مع بعضها البعض. محرك الطائرة يجب ان يكون:
* الاعتماد الكلي، اذ ان فقدان السيطرة على محرك الطائرة مشكلة كبيرة جدا مقارنتاً بمحرك السيارة.
محرك الطائرة يعمل تحت ظروف معينة وهي درجة الحرارة، الضغط و السرعة القصوى، وبالتالي الحاجة الى العمل بشكل موثوق وآمن في ظل كل هذه الظروف.
* خفيفة الوزن، حيث الوزن الثقيل للمحرك يزيد من وزن الطائرة فارغة ويخفض حمولتها.
* قوية، للتغلب على الوزن والسحب من الطائرة.
* صغيرة ومبسطة؛ المحركات الكبيرة المركبة في الطائرة، تزيد من عملية السحب واهدار الطاقة والوقود وخفض الانتاجية.
* قابل للتصليح، لخفض تكلفة استبدال قطع الغيار، الاصلاحات الصغيرة تكون غير مكلفة نسبيا.
* كفائة الوقود، لتقدم للطائرة مدى واسع لمتطلبات التصميم.
* قادر على العمل في الارتفاعات التي تصلها الطائرات.
خلافا لمحركات السيارات، محركات الطائرات نعمل بأقصى طاقتها لفترات طويلة من الوفت. بشكل عام ، يدور المحرك بأقصى طاقة لبضع دقائق اثناء الأقلاع، ثم تنخفض طاقة المحرك قليلا في الارتفاع ، ثم تمضي معظم الوقت في وضع اعداد-الرحلة عادة 65 ٪ إلى 75 ٪ من الطاقة الكاملة. قوة الأحتراق الداخلي المماثل او توربينات محركات الطائرات تصنف في وحدات من القوة الى المراوح (عادة قياس قوة الحصان)وهو عزم دوران العمود المرفقي مضاعفة في الدقيقة الواحدة (لفة في الدقيقة).
المروحة تحول طاقة المحرك الى قوة الدفع بقوة الحصان او thp و الدفع ناتج عن وظيفة شفرات المروحة التي تعطي سرعة للطائرة. المحركات النفاثة مصنفة من حيث الدفع، وعادة ما يكون الحد الأقصى للقدرة تحقق خلال الاقلاع.
يميل تصميم محرك الطائرة للموثوقية اكثر من الأداء. طول مدة العمليات التي يقوم بها المحرك واعدادات الطاقة العالية، بالإضافة إلى اشتراط موثوقية عاليةوهذا يعني ان المحركات يجب ان تصنع من هذا النوع من العمليات بسهولة. محركات الطائرات تميل إلى استخدام أبسط أجزاء ممكنة وتشمل مجموعتين من أي شيء للدقة والموثوقية. الاستقلال الوظيفي لاجزاء المحرك يقلل من احتمال وجود عطل في احد المحركات مما يؤدي إلى فشل كامل. على سبيل المثال، محركات متماثلة لها نظمامين اشعال مغناطيسي مستقلين، ومضخة الوقود الميكانيكية للمحرك مدعوما بمضخة وقود كهربائية.
الطائرات تمضي معظم وقتها في السفر بسرعة فائقة. لذلك فمحرك الطائرة يصله هواء بارد مما يعني الاستغناء عن المـبرد(radiator). عدم وجود المبرد يعطي المحركات وزن اقل واقل تعقيد. كمية تدفق الهواء التي يستقبلهاالمحرك عادة تكون مصممة بعناية وفقا لسرعة وارتفاع الطائرة المتوقعة من أجل الحفاظ على المحرك في درجة حرارة مثالية.
تعمل الطائرة على ارتفاعات عالية حيث الهواء أقل كثافة منه على مستوى سطح الأرض. بما ان المحركات تحتاج الأوكسجين لحرق الوقود، النظام التعريفي القسري(forced induction system) مثل تيربوشـارجـر(turbocharger) او سـوبرشارجر(supercharger) مخصصة ومناسبة للإستعمال في الطائرات. وهذا ما يحقق معه العيوب المعتادة من التكلفة الإضافية، الوزن و التعقيد
عملية تطوير المحرك واحدة من الحلول الوسط. المهندسون يصممون سمات معينة للمحركات لتحقيق اهداف محددة. الطائرة هي من احد اصعب المتطلبات لصناعة محرك، عرض عدة شروط للتصميم، وكثير منها في تضارب مع بعضها البعض. محرك الطائرة يجب ان يكون:
* الاعتماد الكلي، اذ ان فقدان السيطرة على محرك الطائرة مشكلة كبيرة جدا مقارنتاً بمحرك السيارة.
محرك الطائرة يعمل تحت ظروف معينة وهي درجة الحرارة، الضغط و السرعة القصوى، وبالتالي الحاجة الى العمل بشكل موثوق وآمن في ظل كل هذه الظروف.
* خفيفة الوزن، حيث الوزن الثقيل للمحرك يزيد من وزن الطائرة فارغة ويخفض حمولتها.
* قوية، للتغلب على الوزن والسحب من الطائرة.
* صغيرة ومبسطة؛ المحركات الكبيرة المركبة في الطائرة، تزيد من عملية السحب واهدار الطاقة والوقود وخفض الانتاجية.
* قابل للتصليح، لخفض تكلفة استبدال قطع الغيار، الاصلاحات الصغيرة تكون غير مكلفة نسبيا.
* كفائة الوقود، لتقدم للطائرة مدى واسع لمتطلبات التصميم.
* قادر على العمل في الارتفاعات التي تصلها الطائرات.
خلافا لمحركات السيارات، محركات الطائرات نعمل بأقصى طاقتها لفترات طويلة من الوفت. بشكل عام ، يدور المحرك بأقصى طاقة لبضع دقائق اثناء الأقلاع، ثم تنخفض طاقة المحرك قليلا في الارتفاع ، ثم تمضي معظم الوقت في وضع اعداد-الرحلة عادة 65 ٪ إلى 75 ٪ من الطاقة الكاملة. قوة الأحتراق الداخلي المماثل او توربينات محركات الطائرات تصنف في وحدات من القوة الى المراوح (عادة قياس قوة الحصان)وهو عزم دوران العمود المرفقي مضاعفة في الدقيقة الواحدة (لفة في الدقيقة).
المروحة تحول طاقة المحرك الى قوة الدفع بقوة الحصان او thp و الدفع ناتج عن وظيفة شفرات المروحة التي تعطي سرعة للطائرة. المحركات النفاثة مصنفة من حيث الدفع، وعادة ما يكون الحد الأقصى للقدرة تحقق خلال الاقلاع.
يميل تصميم محرك الطائرة للموثوقية اكثر من الأداء. طول مدة العمليات التي يقوم بها المحرك واعدادات الطاقة العالية، بالإضافة إلى اشتراط موثوقية عاليةوهذا يعني ان المحركات يجب ان تصنع من هذا النوع من العمليات بسهولة. محركات الطائرات تميل إلى استخدام أبسط أجزاء ممكنة وتشمل مجموعتين من أي شيء للدقة والموثوقية. الاستقلال الوظيفي لاجزاء المحرك يقلل من احتمال وجود عطل في احد المحركات مما يؤدي إلى فشل كامل. على سبيل المثال، محركات متماثلة لها نظمامين اشعال مغناطيسي مستقلين، ومضخة الوقود الميكانيكية للمحرك مدعوما بمضخة وقود كهربائية.
الطائرات تمضي معظم وقتها في السفر بسرعة فائقة. لذلك فمحرك الطائرة يصله هواء بارد مما يعني الاستغناء عن المـبرد(radiator). عدم وجود المبرد يعطي المحركات وزن اقل واقل تعقيد. كمية تدفق الهواء التي يستقبلهاالمحرك عادة تكون مصممة بعناية وفقا لسرعة وارتفاع الطائرة المتوقعة من أجل الحفاظ على المحرك في درجة حرارة مثالية.
تعمل الطائرة على ارتفاعات عالية حيث الهواء أقل كثافة منه على مستوى سطح الأرض. بما ان المحركات تحتاج الأوكسجين لحرق الوقود، النظام التعريفي القسري(forced induction system) مثل تيربوشـارجـر(turbocharger) او سـوبرشارجر(supercharger) مخصصة ومناسبة للإستعمال في الطائرات. وهذا ما يحقق معه العيوب المعتادة من التكلفة الإضافية، الوزن و التعقيد
.
