دسته بندی موتورها از نظر وابستگی به هوا

[Mohammad Aref 120452]

به طور کلی موتورهایی که در وسایل پرنده استفاده می‌شوند به دو دسته قابل تقسیم‌اند: موتورهای هواتنفسی و موتورهای غیر هواتنفسی. این دسته بندی یکی از اصلی‌ترین دسته‌بندی‌های موتورهای هواییه و مبنای کار هرکدام از دو دسته با دسته دیگر کاملاً متفاوته. موتورهای غیرهواتنفسی موتورهایی هستند که برای اینکه ازشون استفاده کنیم هیچ نیازی نیست که در محیطی پر از هوا باشیم. قطعاً با همین تعریف اولین چیزی که به ذهنتون رسید اینه که از این موتورها می‌تونیم در فضا و خارج از جو زمین هم استفاده کنیم. نمونه‌های مختلفی از موتورهای غیرهواتنفسی وجود داره مثل تراسترهای یونی، تراسترهای گاز سرد و… اما معروف‌ترین نمونه از موتورهای غیرهواتنفسی موتورهای راکتی هستند. موتورهای راکتی همون موتورهایی هستند که در اکثر موشک های بالستیک و ماهواره‌برها استفاده می‌شوند. شکل زیر نحوه کار یک موتور راکتی سوخت مایع رو نمایش میده که در اون دو مایع مختلف وارد محفظه احتراق شده و در اینجا با هم واکنش می‌دهند و این واکنش در نهایت به وسیله نازل و به صورتی که در درس‌های آینده می‌بینیم، منجر به ایجاد نیروی جلوبرنده میشه.

 

همونطور که دیدید در این فرآیند هیچ حرفی از نقش هوا زده نشد و هیچ نیازی به وجود هوا نبود و به همین خاطر این موتورها غیر هواتنفسی نامیده می‌شوند. همه ما انتظار داریم ماده‌ای که به عنوان سوخت مورد نیاز می‌سوزانیم، در واکنش با اکسیژن هوا بسوزه و انرژی تولید کنه. اما موتوری که در شکل بالا می‌بینیم، به جای اینکه لازم باشه از اکسیژن محیط برای سوزاندن سوخت استفاده کنه، ماده‌ای به عنوان “اکسید کننده” همراه خودش می‌بره و با این ماده است که سوخت می‌سوزه. در واقع این ماده جای خالی اکسیژن هوا رو در محفظه احتراق پر می‌کنه!

اما در موتورهای هواتنفسی قضیه متفاوته، وسایل پرنده‌ای که از این موتورها استفاده می‌کنند می‌دونند که در تمام طول مسیرشون در داخل اتمسفر پرواز می‌کنند و به همین دلیل مجبور نیستند مثل موتورهای راکتی اکسید کننده خودشون رو همراه خودشون ببرند. این موتورها آزادانه از هوای موجود در جو زمین برای سوزاندن سوخت استفاده می‌کنند، دقیقاً مثل اتفاقی که در موتور خودرو رخ می‌ده. تقریباً همه هواپیماها و خیلی از موشک‌های کروز از موتورهای هواتنفسی استفاده می‌کنند.

شکل زیر یک موتور توربوجت و مراحل عملکرد یک موتور چهار زمانه پیستونی (موتور اکثر خودروها) رو نمایش می‌ده، این دو نوع موتور نمونه‌هایی از موتورهای هواتنفسی هستند، همونطور که مشخصه در این موتورها، بر خلاف موتور راکتی شکل بالا، چیزی به نام مایع اکسید کننده وجود نداره و سوخت در محفظه احتراق ذر جریان هوا پاشیده میشه و واکنش سوخت با اکسیژن (احتراق یا سوختن) منجر به تأمین انرژی مورد نیاز موتور می‌شه.

 

منبع: هوافضای جوان