موتورهای جت چگونه کار می کنند؟ / بخش اول

موتوری که با خارج کردن سیال از اگزوز به سمت عقب، کار می کند و با استفاده از واکنش آن وسیله نقلیه را به جلو می راند. این تعریف ساده ای است از موتور جت. هم موتورهای جت و هم موتور های موشک به این نحو کار می کنند یعنی هر دو موتورهای واکنشی به حساب می آیند با این تفاوت که موتور موشک ها در تمام خوراک خود را درون خود حمل می کنند و می توانند در محیط خلا نیز فعال باشند ولی موتورهای جت فقط در اتمسفر کار می کنند.

 

بادکنک جت و قانون سوم نیوتن

الگوی کارکرد تمامی موتورهای جت ( و موتور موشک ها) بر اساس قانون سوم نیوتن است. هر عملی عکس العملی دارد ، مساوی و در جهت مخالف با آن. این موضوع را می شود با استفاده از یک بادکنک به سادگی توضیح داد.

اگر یک بادکنک باد شده را رها کنیم ، به پرواز در می آید. شاید به نظر برسد که حرکت بادکنک به این خاطر است که جریان هوای خروجی در حال فشار دادن هوای اطراف خود است همان طور که یک قایق با استفاده از پارو به جلو حرکت می کند. ولی این طور نیست. این بادکنک در محیط خلا نیز به همین ترتیب حرکت خواهد کرد بلکه هم با سرعت بیشتر. توضیح این مسئله به این صورت است که در یک بادکنک باد شده فشار هوا در داخل آن در تمامی جهات یکسان است و بادکنک در تعادل قرار دارد به همین خاطر هم هست که حرکت نمی کند و ثابت قرار می گیرد. ولی وقتی که آن را رها کنیم، فشاری که تا قبل از این در مقابل هوا بود از بین می رود و و هوا شروع به خارج شده می کند. ولی از طرف دیگر و در جهت مخالف آن هنوز فشار هوا به دیواره بادکنک وجود دارد و مانند قبل دیگر تعادلی وجود ندارد. به همین خاطر است که بادکنک در جهت مخالف با خروج هوا شروع به حرکت می کند.

اجزا تشکیل دهنده یک موتور جت

هوا به وسیله کمپرسورcompressor به داخل موتور کشیده و فشرده می شود. کمپرسور دارای تعداد بسیار زیادی تیغه blade است که در یک محور با سرعت زیاد چرخش می کنند. هوای فشرده شده به داخل محفظه احتراقcombustion chamber روانه می شود، جایی که سوخت به آن اضافه و مخلوط می شود و احتراق صورت می گیرد. دریک مدل از موتور جت نسبت هوا به سوخت، نسبت 100 به 1 کیلوگرم است. در این قسمت دمای هوا بسیار بالا می رود. پس از خارج شدن هوا از محفظه احتراق ، جریان هوای گرم تولید شده باعث چرخاندن تیغه های توربینturbine می شود. یک میله انتقال قدرت shaft مرکزی، توربین را به کمپرسور متصل می کند. بنابر این کمپرسور به وسیله انرژی آزاد شده هوای گرم ، به چرخش در می آید. مقدار بسیار زیادی از انرژی باقیمانده است. مقدار هوای باقیمانده تمایل به منبسط شدن دارد در حالی که همچین فضایی درون موتور وجود ندارد. پس هوا مسیر خود را به طرف خروجی دنبال می کند و مانند بادکنکی که توضیح داده شد، باعث به وجود آمدن پیشرانش thrust می شود. 

در قسمت بعد به توضیح موتورهای توربوجت خواهیم پرداخت.