مهندس: رامز رمضان النويصري
يعتبر مدخل المحرك من الأجزاء الأساسية والمهمة
في تركيب المحرك، فهو لا يمثل الجزء الخارجي من المحرك، أو ما يمنح المحرك شكله الانسيابي
الخارجي فقط، إنما الغرض الأساسي منه، هو تزويد المحرك، وخاصة الضاغط (Compressor) بدفق منتظم، يكفل عمل المحرك بشكل طبيعي.
ويضمن من ناحية أخرى تدرج الضغط ازدياداً بنسبة حتى الدخول لأول إجزاء المحرك الدوّارة،
أول العنفة (Fan)،
وذلك نتيجة لشكل المدخل المنفرج (Divergent)،
والذي يعمل على تحويل الطاقة الكامنة للهواء
(Kinetic Energy) المتدفق، إلى زيادة في ضغط كتلة الهواء،
فيما يعرف بـ(Ram Recovery). وهذا الانضغاط يعتمد
على مجموعة من العوامل، التي قد تفقده زخمه الانسيابي:
1- الاحتكاك الناتج عن المناطق المواجهة للهواء في مقدمة المدخل. والتي تكون
رطبة نتيجة مرور الهواء عليها.
2- الاحتكاك الناتج عن الجوانب الداخلية للمدخل.
3- الاضطراب (Turbulence) الناتج عن الإضافات أو المستشعرات الموجودة في المدخل.
4- سرعة الطائرة.
5- وفيما يخص المحركات المروحية، تأثير الإعاقة (Drag) والاضطرابات الناتجة عن شفرات المروحة و الـ(Spinner).
وهذا يعطي صورة عن العناية التي يلقاها مدخل المحرك
عند التصميم والاختبار، فجودة الانسياب تنعكس مباشرة على مقدار الانضغاط الأمر الذي
يؤثر مباشرة في كفاءة المحرك.
أنواع مداخل المحركات.
بشكل أساسي تنقسم أنواع مداخل هواء المحركات إلى
قسمين أساسيين، يعتمدان على نوعية الدفق، أو علاقة الانسياب بالسرعة: فـتـقسم إلى:
1- مداخل الهواء لمحركات الطائرات تحت صوتية (SUBSONIC INTAKES)، للطائرات التي تطير أقل
من سرعة الصوت، وقريباً من سرعة الصوت.
2- مداخل الهواء لمحركات الطائرات فوق صوتية (SUPERSONIC INTAKES)، للطائرات التي تطير فوق
سرعة الصوت، وتلبي متطلبات السرعة تحت سرعة الصوت أيضاً.
أولاً: مدخل الهواء لمحرك أقل من سرعة الصوت.
1- مدخل البيتوت (PITOT
INTAKES).
وهو من أكثر الأنواع انتشاراً، والمقصود هو مدخل
الهواء للمحركات المعلقة، والتي تمتد في الهواء، سواء كانت على جناح الطائرة أو على
بدن الطائرة. وهذا النوع قصير وفعال من ناحية الكفاءة، بسبب وجودة مباشرة في مقدمة
الضاغط أو العنفة، ومواجهاً للتيار.
في هذا النوع، لو طال المدخل عن الحدود المسموح
بها، فإن نسبة حدوث اضطراب للانسياب وانخفاض الانضغاط يكون كبيراً. وهو يضمن أكبر قيمة
من انضغاط الهواء حتى الوصول لسرعة الصوت، التي يفقد لحظتها زخمه بسبب الموجة الصدمية
للصوت (Shock Wave)،
عند شفة المحرك (Intake Lip). ومن العوامل المؤثرة في انضغاط الانسياب، الاضطراب الناتج عن زيادة زاوية
الحجوم للطائرة، أو انخفاض سرعتها. وأخيراً، هذا النوع من المداخل يستخدم للمحركات
المضمنة بالأجنحة. وهو يوجد في شكلين حلقي (Round)
واغترافي
(Scoop).
2- المدخل المقسوم
(DIVIDED ENTRANCE DUCT).
هذا النوع من المداخل يكون في الطائرات التي تستخدم
محركاً واحداً موجوداً ببدن الطائرات. فيعمد إلى تغذيته عن طريق مدخلين على جانبي جسم
الطائرة، يعرف النوع الأول بمدخل جذر الجناح (Wing Root
Inlet)، والثاني بالغارف الجانبي (Side Scoop).
النوع الأول معقد من ناحية التصميم لتوفير متطلبات
وحاجة المحرك من الهواء بالانضغاط المطلوب للهواء، وميزته قربه من الضاغط. أما النوع
الثاني، فيحتاج إلى مدّه لضمان سريان الانتساب في انتظام. وكلا النوعين يعانيان من
تأثير حركة الطائرة عند اللانعراج أو الدوران (yaw or
turn)، إذ يعاني أحد المداخل من
ضعف في زخم الانسياب، الأمر الذي ينتج عنه اضطراب الهواء عند دخوله للضاغط.
ثانياً: مدخل الهواء لمحرك فوق سرعة الصوت.
الشرط المهم في هذا النوع، هو تكيفه للعمل في نطاق
سرعة من أقل إلى أعلى من سرعة الصوت.
ولتوفير هذا الشرط، تم تصميم هذا المدخل، بحيث يمكنه
تلطيف تأثير الموجدة الصدمية للهواء نتيجة ازدياد سرعة الطائرة، وأيضاً الحفاظ على
الدفق منساباً لضمان فاعلية عمل المحرك.
وكما في الشكل، فإنه عند سرعة تحت صوتية؛ يقوم النظام
بتعجيل دخول الهواء بإضافة مدخل وفتح مصرف للهواء. أما في السرعات فوق الصوتية؛ يقوم
النظام بعمل تعنق في مجرى السريان لتقليل سرعة هواء الدخول، وفتح مصرف للهواء لتعجيله،
وهذا الإجراء يدفع أثر الموجدة الصدمية وزخم الانضغاط الناتج عنها عند مقدمة المدخل.
خاص
مدونة My
Aviation
منتدى خط الطيران
تعليقات