Jet Motoru Çalışma Prensibi Ve Türleri

Jet Motoru Çalışma Prensibi ve Türleri

Temelinde etki-tepki prensibi yatan ve havacılıkta devrim niteliği taşıyan jet motoru, dünden bugüne hızın ve gücün simgesi haline gelmiş çok önemli bir buluştur. Gelişiminde birçok insanın katkısı geçmiş olup buhar gücünün  kullanılmaya başlanmasından itibaren ilk şeklini almaya başlamıştır. Geneli içten yanmalı motor kategorisine girer ve çoğunlukla uçaklarda kullanılmaktadır. Diğer adıyla tepkili motor olarak da bilinen jet motoru, ön taraftan havayı emer ve kompresörlerle sıkıştırdıktan sonra yakıt - hava karışımdan yandığı yanma odalarında yakarak ısıtır. Büyük ölçüde yanan ve genleşen yakıt- hava karışımı hızlıca püskürtülerek ters yönde büyük bir itme kuvveti oluşturur. Bu da aracın hareket etmesini sağlar.

Jet motorunu oluşturanlar şunlardır;

jetmotorları.com

Hava girişi

Motora hava girişini sağlayan bu bölüm uçağın ses altında veya üstünde uçmasına, performansına göre şekillendirmektedir.

Kompresör

Motor mili üzerine sıralı halde dizilen disklerin ince dış kenarlarına açılı olarak yerleştirilen pal adı verilen titanyum parçalar, gelen havanın akışını hızlandırır ve aynı zamanda sıkıştırarak hacmi küçülmüş, sıcaklığı artmış bir şekilde yanma odasına gönderir. Sıkıştırma oranı yüksek irtifa uçuşları için çok önemlidir. Zira hava sıcaklığı bu yükseklikte çok düşük olduğundan motorun verimli çalışabilmesi için havanın daha çok sıkıştırılarak gerekli sıcaklığa getirilmesi gerekmektedir Tabi bu yüksek sıkıştırma oranı alçak irtifa uçuşlarda motorun verimli çalışmasına engel değildir. Genelde bu kompresörler daha iyi sıkıştırma elde edilmesi için iki ayrı grup halinde sıralanmaktadırlar.

Yanma odası

Yanma odalarına yüksek basınçta ısınmış hava gitmektedir. Burada hava, püskürtülen yakıtla karışır ve yanma gerçekleştiğinde bu çok fazla ısınmış ve genleşmiş olan karışıma bağlı olarak çok hızlı bir hava akımı meydana gelir. Yanma odaları ısıya çok dayanıklı malzemelerden yapılır. Motor devri,yanma odalarında giden yakıt miktarına bağlıdır ve bunu da pilot ayarlar.

jetmotorları.com

Türbin

Yanma odasından yanan sıcak ve basınçlı gaz, türbine gider. Türbin kademeleri yanmış gazı aynı basınçla egzoz borusuna aktarmaktadır.

Motor mili

Motor boyunca ter alan bu milin üzerinde kompresör, türbin kademeleri aynı devirde dönmektedir.

Nozzle

Türbinden gelen sıcak gaz egzoz borusunda girdikten sonra b-nozzle'dan dışarıya çıkar ve bu uçağın ileriye hareket etmesini sağlar. Bu bölümdeki arışı ısınmayı önlemek amacıyla ön bölümden giren havanın bir bölümü egzoz borusunun dış yüzeyine yönlendirilerek 

 soğutma işlemi gerçekleştirilir. Sabit ve hareketli olmak üzere 2 çeşit nozzle bulunmaktadır.

Sabit nozzle

Sabit nozzle'ın çapı en iyi randıman elde edilecek şekilde tasarımcılar tarafından belirlenmektedir.

Hareketli nozzle

Afterburner'lı (artyakıcı = özellikle jet uçaklarında kalkışta ve tırmanışta ivmelenmeyi artırmak ya da ses hızını aşmak amacıyla kullanılan itiş sistemi. Çalışma prensini olarak, turbojet nozülüne jet enjektörleri yakıt püskürtür.) jet motorlarında gaz kolunun konumuyla bağlantılı olarak hidrolik sistem nozzle'ı açıp kapamaktadır. Gaz kolu afterburner konumunda iken nozzle tam olarak açılır ve afterburner'dan çıkılmasıyla motor devrine uygun olarak nozzle kapanır.

Afterburner, genelde savaş jetlerinde kullanılan ve geçici ekstra itme sağlayan bir jet motoru  eklentisidir. Türbinden sonra tekrar yakıt verilmesi sonucunda yeniden bir yanma gerçekleşir ve normal motor kapasitesinin üzerinde bir hızla gidilmesini sağlanır.

Jet motorlarında yakıt olarak parlama derecesi yüksek, kolayı alev almayan ve taşınması güvenli yakıt türü kullanılmaktadır. Kerosen gibi soğukta akışkanlığını yitirmeyen petrol ürünü tercih edilir.

Jet Motoru Türleri

Hava solumalı motor

Uçaklarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Havanın içeriye alınıp sıkıştırılması ve yakıtla karıştırılıp yakılması mantığına dayanmaktadır. Türleri şunlardır;

1-) Gaz Türbinli motor

Yanma ile açığa çıkan ısı enerjisini mekanik enerjiye çeviren motordur.

a-) Turbojet

En eski hava solumalı jet motoru türüdür. Hava girişi, kompresör, yanma odası, türbin ve nozzle'dan oluşur. Gaz türbini kompresörü hareket ettirir ve aynı devirde dönerler. Ses hızının altında pek verimli değildir ve çok gürültülüdür. Savaş uçaklarında Cruise füzelerinde( Seyir Füzesi = Kaldırıcı kuvvet olarak kanatçıklarının yardımıyla havanın dinamik yapısından, sürüklenmeyi dengelemek için de çekiş  kuvvetlerinden bunun içinde jet motorundan faydalanan güdümlü bir füze sistemidir.)  genel olarak kullanılmaktadır.

b-) Turbofan

Birçok modern uçakta ekonomik sebeplerden dolayı turbofan kullanılmaktadır. Turbojet'e çok benzer. Ön kısımda büyük bir fan bulunmaktadır. Bu da daha fazla itme sağlamaktadır. Ses hızının altında uzun mesafeli uçuşlar için uygundur.

Turbofan ile Jet Motoru arasındaki farklar

2-) Ram Motoru

Gaz türbinli motora benzemektedir. Havayı sıkıştırma şekli farklıdır.

a-) Ramjet

Büyük bir hareketli parça kullanmadığından küçük ve basit bir motordur. Bu sebeple bir çok füzede kullanılmıştır. Sıfır hava hızında yanma oluşturmadığından duran bir uçağı harekete geçirmez. Yüksek uçuşlara uygundur ve çalışmak için bir ön hıza ihtiyacı vardır. Belli bir hızda çalışmaya başlandığından küçük ve basit motor gerektiren uygulamalarda kullanılır. Ayrıca dış kabuklu ağır silahların menzilini arttırmak için de kullanılmıştır.

b-) Scramjet

Ramjet gibi aldığı havayı ses hızının altına düşürüp yakmak yerine havayı ses hızının üzerinde almakta ve bu da çok yüksek hızlarda hareket edilmesini sağlamaktadır. Hipersonik uçuşlar için tasarlanmıştır.

Herhalde bu videoyla pekiştirmiş oluyoruz. Sırada içten yanmalı motorları ele alacağım..

Kaynaklar;
bilimsehri.com
jetmotorları.com