Uçak Motoru Nedir? Nasıl Çalışır?

0
58

4390_zko_teardrop-300x197Günümüzde en yayg?n olarak kullan?lan uçak motoru turbofan (veya fanjet) motorudur. Bu motor türbine ba?l? büyük bir fan (pervane), oldukça yüksek debide havay?, tepkili motoru çevreleyen bir kanalda akmaya zorlar. Hava fan kanallar?ndan daha yüksek bir h?zla ç?karak, motorun toplam tepkisini önemli bir oranda artt?r?r. Turbofan motoru, belirli bir güç için daha dü?ük h?zla hareket eden daha fazla miktarda havan?n, daha h?zl? hareket eden daha az miktarda havadan daha büyük bir tepki olu?turma ilkesine dayan?r. ?lk ticari turbofan motoru 1955 y?l?nda ba?ar?yla denenmi?tir.Bir uçak üzerindeki turbofan motoru, daha dü?ük verimli bir turbojet motorundan, fan? örten tombul görünü?lü motor kaplamas?yla kolayca ay?rt edilebilir. Bir turbojet motorunda üretilen tepki, motordan ses h?z?n?n yakla??k iki kat?nda ç?kan egzoz gazlar?ndan kaynaklan?r. Bir turbofan motorunda yüksek h?zl? egzoz gazlar?, fandan geçen daha dü?ük h?zl? havayla kar???r ve böylece motor gürültüsü önemli ölçüde azalt?l?r.
Yeni so?utma teknikleriyle yanma odas? ç?k???ndaki gaz s?cakl?klar? 1500 °C’?n üzerine kadar yükselebilmi?, böylece ?s?l verimde önemli art??lar sa?lanm??t?r. Bu s?cakl?k, türbin kanat malzemesinin 100 °C üzerindedir. Turbofan motorlar?, birim yolcu ve mesafe ba??na daha az yak?tla 400′den fazla yolcuyu 10000 km uzakl??a 900 km/saat’ten daha yüksek h?zlarda ta??yabilen yakla??k 400000 kg kütleye sahip jumbojet gibi üstün teknoloji ürünü uçaklar?n geli?mesine öncülük etmi?tir.
Bir turbofan motorunda yanma odas?n?n d???ndan geçen havan?n kütlesel debisinin yanma odas?ndan geçen havan?n debisine oran?na fan debi oran? (bypass ratio) denir. Yüksek fan debi oran?na sahip ilk ticari motorlarda bu oran 5 de?erindeydi. Bir turbofan motorunun fan debi oran?n?n artt?r?lmas? üretece?i tepkiyi artt?r?r. Bu nedenle fan? örten motor kaplamas?n?n kald?r?lmas?nda yarar vard?r. Bu ?ekilde elde edilen motor propjet motorudur. Turbofan ve propetjet motorunun fark?, fan debi oranlar?ndan kaynaklanmaktad?r. Turbofan motorunda bu oran 5 veya 6 iken, propjet motorlarda bu oran 100′e kadar ç?kabilmektedir. Genel bir kural olarak pervaneli motorlar, jet motorlardan daha verimlidir. Fakat yüksek h?zlarda ve seviyelerde verimi dü?tü?ünden, dü?ük h?z ve seviyelerle s?n?rl?d?rlar, Eski tip propjet motorlarda (turboproplar) h?z yakla??k 0.62 Mach say?s? ( uçak h?z?n?n ses h?z?na oran?), yükseklik ise 9100 metre ile s?n?rl?yd?. Yeni tip propjet motorlarda (propfan) ise h?z?n 0.82 Mach, yüksekli?inde 12000 metre olmas? beklenmektedir. Profan motoruyla çal??an orta boy ve mesafeli uçaklar?n, turbofan motoruyla çal??an uçaklarla ayn? h?z ve ayn? yükseklikte fakat daha az yak?tla uçmalar? beklenmektedir.
Sava? uçaklar?n?n motorlar?nda yap?lan güncel bir düzenleme, türbinle lüle aras?nda bir art yak?c? (afterburner) bölümünün eklenmesidir. K?sa mesafe kalk??ta veya sava? ko?ullar?nda oldu?u gibi fazladan tepki durumu duyuldu?unda, türbinden ç?kan oksijence zengin yanma gazlar?na yak?t püskürtülmesiyle yap?l?r. Fazladan sa?lanan bu enerji sonucu egzoz gazlar? motoru daha yüksek bir h?zla terk eder ve böylece daha büyük bir tepki sa?lan?r.