المحرك النفاث، هو محرك يستخدم في دفع الأجسام (المركبات) وتحريكها بتأثير قوة الدفع الارتكاسي الناتجة من قوة رد فعل نفث الغازات بسرعة عالية؛ ويدعى لذلك محركاً ارتكاسياً.
أنواع المحركات النفاثة
المحرك التوربيني التضاغطي المروحي: تحصل الحركة الدورانية في المحرك النفاث التضاغطي المروحي (الشكل 1 ـ أ) بفعل الهواء المتضاغط في أثناء الحركة، حيث يتم الانضغاط الديناميكي للهواء في الفوهة، وتتعلق سرعة الحركة بقيمة نسبة الانضغاط الديناميكي التي تتعلق بدورها بسرعة الطيران. ويُستخدم جزء من طاقته الحركية في تدوير ضاغط مروحي كبير موجود في مقدمة المحرك بسرعة؛ مدفوعاً بعنفة مشابهة للعنفة المستخدمة في المحرك التوربيني المروحي.
يقوم هذا الضاغط بضغط جزء من كمية الهواء التي يدخلها إلى المحرك؛ لتمتزج مع الوقود، ومن ثم يحترق المزيج، فتخرج نواتج الاحتراق عبر العنفة، ثم من الفوهة معطية قوة دفع. ويمر الجزء الأكبر منه حول المحرك، ويندفع إلى الخلف مولّداً قوة دفع إضافية. يلاحظ في هذا النوع من المحركات استخدام مصدرين للحصول على قوة الدفع، مما يزيد من كفاءة العنفة بحيث تقترب من كفاءة التوربين (العنفة) المروحي من دون أن يؤثر ذلك على قدرة التوربينات النفاثة خاصة في أثناء الطيران بسرعة أكبر من سرعة الصوت.
يزوَّد هذا المحرك بحرّاق إضافي لزيادة قوة الدفع عند الحاجة. ويمتاز بانخفاض درجة الضوضاء التي تعتمد على سرعة خروج نواتج الاحتراق من الفوهة في أثناء التشغيل. وهو أكثر أنواع المحركات النفاثة شيوعاً، ويستخدم في طائرات البوينغ 747 وفي طائرات الركاب الكبيرة والطائرات العسكرية النفاثة.
المحرك التوربيني المروحي: وهو في الأصل محرك توربيني نفاث، من حيث التشابه في مكونات المحرك (ضاغط، غرفة احتراق، عنفة)، ولكن المحرك التوربيني المروحي (الشكل 1 ـ ب) يحتوي على عنفة أخرى (عنفة طاقة) توضع بعد نهاية العنفة الأولى؛ تدور بطاقة نواتج الاحتراق وتدير الضاغط والمروحة، حيث إن النسبة الكبرى من طاقتها تذهب لتدوير المروحة. تخرج نواتج الاحتراق من الفوهة بسرعة محدودة حاملة معها جزءاً من الطاقة ينتج قوة دفع إضافية إلى قوة الدفع المروحي.
ـ المحرك التوربيني النفاث: وهو أول نوع استخدم في المحركات النفاثة (الشكل 1ـ ج). يندفع الهواء إلى الضاغط عبر أنبوب، فيقوم الضاغط بضغطه حتى 30 ضعف الضغط الجوي، ثم يتجه الهواء المضغوط إلى حجرة الاحتراق ليختلط جزء منه بالوقود (نحو 25-40% من كمية الهواء الكلية)، ثم يحترق المزيج وتزداد درجة حرارة نواتج الاحتراق (الغازات) التي تمتزج مع جزء من كمية الهواء المتبقية مندفعة عبر ريش (شفرات) العنفة (التوربين)، فتديرها، ثم تخرج هذه الغازات من الفوهة، وتدفع المحرك بسرعة تصل إلى 1600 كم/سا.
المحرك النفاث التضاغطي: ويعد من أبسط المحركات النفاثة؛ لأنه محرك توربيني نفاث (الشكل 1 ـ ج) من دون توربين أو ضاغط. يدخل الهواء إلى المحرك في أثناء الطيران عبر أنبوب الدخول، حيث يتباطأ تدفقه؛ ليرتفع ضغطه داخل المحرك بالتأثير التراكمي (على مراحل) بسبب اندفاع الهواء الجوي إلى المحرك الذي يضغط على الهواء عند المدخل وذلك في أثناء الطيران بسرعات عالية، ثم يحقن الوقود، ويمتزج مع الهواء المضغوط، ويحترق المزيج مولّداً نواتج احتراق (غازات) ذات طاقة عالية تنطلق من الفوهة الخلفية بسرعة كبيرة مولدة قوة دفع.
وبسبب بساطة مكوناته سمي بالشعلة الطائرة. من العيوب الأساسية في استخدامه أنه لا يحدث تأثير تضاغطي للهواء عند المدخل حتى تصبح سرعة الطيران أكبر من سرعة الصوت، لذلك يجب استخدام صاروخ أو محرك توربيني آخر يدفع المحرك في البداية؛ لتصل سرعة التشغيل إلى قيمة أكبر من سرعة الصوت.
المراجع
arab-ency.com.sy
التصانيف
العلوم التطبيقية تقنية تكنولوجيا المحركات النفاثة