ﻣﻘﺪﻣﻪ ای ﺑﺮ ﭘﻴﺸﺮاﻧﺶ ﮔﺮوﻩ ﭘﻴﺸﺮاﻧﺶ اﻧﺠﻤﻦ ﻋﻠﻤﯽ هﻮاﻓﻀﺎ
ﻋﻨﺎویﻦ
ﺑﻪ ﻧﺎم ﺥﺪا
zﻧﮕﺎﻩ اول :ﻣﻘﺪﻣﺎت و ﺗﻌﺎریﻒ zﻧﮕﺎﻩ دوم :ﺗﺎریﺨﭽﻪ zﻧﮕﺎﻩ ﺳﻮم :ﺁﺵﻨﺎیﯽ ﺑﺎ ﺳﻴﺴﺘﻢ هﺎی ﭘﻴﺸﺮاﻧﺶ zﻧﮕﺎﻩ چﻬﺎرم :اﻧﻮاع ﻣﻮﺗﻮرهﺎی ﺗﻮرﺑﻴﻨﯽ ) ﺝﺖ (
ﻧﮕﺎﻩ اول :ﻣﻘﺪﻣﺎت و ﺗﻌﺎرﻳﻒ z
.١ﻣﻘﺪﻣﻪ ﺑﭙﺮدازﻳﻢ .
-ﺗﺒﺪﻳﻞ اﻧﺮژی ﭘﺘﺎﻧﺴﻴﻞ ﺑﻪ اﻧﺮژی ﺟﻨﺒﺸﯽ هﺰﻳﻨﻪ ای ﮐﻪ ﺑﺎﻳﺪ ﺑﺮای ﭘﻴﺶ ﺑﺮدن هﻮاﭘﻴﻤﺎ ،ﻏﻠﺒﻪ ﺑﺮ ﻧﻴﺮوهﺎی ﻣﻘﺎوم و اوج ﮔﺮﻓﺘﻦ
ﺱﻴﺴﺘﻢ ﭘﻴﺸﺮاﻧﺶ : .١ﻣﻮﺗﻮری ﮐﻪ ﻳﮏ ﻣﻨﺒﻊ اﻧﺮژی ﻣﺎﻧﻨﺪ ﺱﻮﺧﺖ را ﺑﻪ ﮐﺎر ﺗﺒﺪﻳﻞ ﻣﯽ ﮐﻨﺪ . .٢ﺱﻴﺴﺘﻤﯽ ﮐﻪ ﮐﺎر ﻣﻮﺗﻮر را ﺑﻪ ﻣﺤﻴﻂ اﻃﺮاف ﻣﻨﺘﻘﻞ ﻣﯽ ﮐﻨﺪ .
ﻣﻨﺎﺑﻊ اوﻝﻴﻪ ی اﻧﺮژی و ﺱﻴﺴﺘﻢ هﺎی ﭘﻴﺸﺮاﻧﺶ : .١ﺱﻮﺧﺖ هﺎی هﻴﺪروﮐﺮﺑﻨﯽ و ﻣﻮﺗﻮرهﺎی ﺡﺮارﺗﯽ
.
٢ﺑﺎﺗﺮی هﺎ و ﻣﻮﺗﻮرهﺎی اﻝﮑﺘﺮﻳﮑﯽ .٣ﺱﻠﻮل هﺎی ﺧﻮرﺵﻴﺪی و ﻣﻮﺗﻮر اﻝﮑﺘﺮﻳﮑﯽ .۴اﻧﺮژی اﻧﺴﺎن و ﻣﻮﺗﻮر ﻣﻠﺨﯽ .۵اﻧﺮژی هﺴﺘﻪ ای
.١ﺱﻮﺧﺖ هﺎی هﻴﺪروﮐﺮﺑﻨﯽ و ﻣﻮﺗﻮرهﺎی ﺡﺮارﺗﯽ .٢ﺑﺎﺗﺮی هﺎ و ﻣﻮﺗﻮرهﺎی اﻝﮑﺘﺮﻳﮑﯽ
.٣ﺱﻠﻮل هﺎی ﺧﻮرﺵﻴﺪی و ﻣﻮﺗﻮر اﻝﮑﺘﺮﻳﮑﯽ .۴اﻧﺮژی اﻧﺴﺎن و ﻣﻮﺗﻮر ﻣﻠﺨﯽ .۵اﻧﺮژی هﺴﺘﻪ ای
.١ﺱﻮﺧﺖ هﺎی هﻴﺪروﮐﺮﺑﻨﯽ و ﻣﻮﺗﻮرهﺎی ﺡﺮارﺗﯽ .٢ﺑﺎﺗﺮی هﺎ و ﻣﻮﺗﻮرهﺎی اﻝﮑﺘﺮﻳﮑﯽ .٣ﺱﻠﻮل هﺎی ﺧﻮرﺵﻴﺪی و ﻣﻮﺗﻮر اﻝﮑﺘﺮﻳﮑﯽ .۴اﻧﺮژی اﻧﺴﺎن و ﻣﻮﺗﻮر ﻣﻠﺨﯽ .۵اﻧﺮژی هﺴﺘﻪ ای
z
.٢اﺻﻮل ﺡﺎﮐﻢ ،ﻗﻮاﻧﻴﻦ و ﺗﻌﺮﻳﻒ هﺎ دﻳﺪ ﻧﻴﻮﺗﻮﻧﯽ ﻳﮏ ﻣﺜﺎل ﺗﻮان :ﺗﻮان ﻣﻮﺗﻮر ) :(Engine powerﺗﻮان ﺡﻘﻴﻘﯽ ﮐﻪ ﻣﻮﺗﻮر ﻣﺼﺮف ﻣﯽ ﮐﻨﺪ. ﺗﻮان ﭘﻴﺸﺮاﻧﺶ ) :(propulsion powerﺗﻮان واﻗﻌﯽ ﮐﻪ ﺑﺮای ﻧﻴﺮوی ﭘﻴﺸﺮاﻧﺶ اﺱﺘﻔﺎدﻩ ﻣﯽ ﺵﻮد P=F.v ﺗﻮان اﺗﻼﻓﯽ ) (wasted power
راﻧﺪﻣﺎن)(efficiencyراﻧﺪﻣﺎن ﺱﻴﺴﺘﻢ هﺎی ﭘﻴﺸﺮاﻧﺶ ﮐﺎهﺶ ﻣﯽ ﻳﺎﺑﺪ ﺑﻪ ﻋﻠﺖ: .١ﺗﺒﺪﻳﻞ ﺱﻮﺧﺖ ﺑﻪ ﺗﻮان ﻣﻮﺗﻮر )(Engine Efficiency .٢ﺗﺒﺪﻳﻞ اﻧﺮزی ﺵﻴﻤﻴﺎﻳﯽ ﺑﻪ اﻧﺮزی ﻣﮑﺎﻧﻴﮑﯽ ) (propulsive Efficiency راﻧﺪﻣﺎن ﮐﻞ :راﻧﺪﻣﺎن ﻣﻮﺗﻮر ﺿﺮب در راﻧﺪﻣﺎن ﭘﻴﺸﺮاﻧﺶ ﻳﮏ ﻣﺤﺪودﻳﺖ در ﻃﺮاﺡﯽﻣﺜﺎل ﺑﺎل
-ﺗﻔﺎوت Engineو Motor
ﻧﮕﺎﻩ دوم :ﺗﺎرﻳﺨﭽﻪ z
.١ﺗﻮﺱﻌﻪ ﻣﻮﺗﻮرهﺎی ﻣﻠﺨﯽ : ﻗﺪﻣﺖ ﺁن ﺑﻪ ﻗﺮن ١٢ﺑﺮﻣﯽ ﮔﺮدد) ﺁﺱﻴﺎب ﺑﺎدی( ﻗﺮن ) ١۶ﻃﺮح داوﻳﻨﭽﯽ ( ﻳﮏ ﺱﺎل ﭘﺲ از ﭘﺮواز ﻣﻮﻓﻘﻴﺖ ﺁﻣﻴﺰ ﺑﺎﻝﻦ در ) ١٧٨٣اوﻝﻴﻦ ﻣﻠﺦ ﺑﺮای هﺪاﻳﺖ ﺑﺎﻝﻦ ﻧﺎﻣﻮﻓﻖ( ) ١٨۵٢ﻳﮏ ﻣﻠﺦ دﺱﺘﯽ ﺑﺮ روی ﻳﮏ ﮐﺸﺘﯽ هﻮاﻳﯽ ﺑﺎ ﻣﻮﺗﻮر ﺑﺨﺎر ﻧﺴﺐ ﺵﺪ -ﻣﻮﻓﻖ( -هﻨﺮی ﮔﻴﻔﺎرد Henri Giffardﺑﺮ ﻓﺮاز ﭘﺎرﻳﺲ ﺑﺎ ﺱﺮﻋﺖ ۵ mphﭘﺮواز ﮐﺮد . ﭘﺲ از ﮐﺎﻳﻠﯽ G. Cayleyو هﻨﺴﻮن Hensonﻣﻠﺦ هﺎ ﻳﮏ وﺱﻴﻠﻪ ﻣﻘﺒﻮل در ﭘﻴﺸﺮاﻧﺶ هﻮاﭘﻴﻤﺎهﺎی ﺱﻨﮕﻴﻨﺘﺮاز هﻮا ﺵﺪ . ﻣﻠﺦ هﺎی درﻳﺎﻳﯽ هﻢ از اواﻳﻞ ﻗﺮن ﻧﻮزدهﻢ ﻣﻮرد اﺱﺘﻔﺎدﻩ ﻗﺮار ﮔﺮﻓﺘﻨﺪ . در اﻧﺘﻬﺎی ﻗﺮن ﻧﻮزدهﻢ ، Mozhaiski ، Du Templeﻻﻧﮕﻠﯽ Longleyو دﻳﮕﺮان ﺗﻼش هﺎﻳﯽ درﺑﮑﺎرﮔﻴﺮی ﻣﻠﺦ هﺎ ﮐﺮدﻧﺪ ) اﮔﺮچﻪ ﺑﺎ ﺗﻮﺟﻪ ﺑﻪ ﺵﮑﻞ اﻳﻦ ﻣﻠﺦ هﺎ درک درﺱﺘﯽ از ﺁﻳﺮودﻳﻨﺎﻣﻴﮏ ﺁن وﺟﻮد ﻧﺪاﺵﺘﻪ اﺱﺖ و راﻧﺪﻣﺎن ﺁن هﺎ ﺑﻪ ﮐﻨﺪی ﺑﻬﺒﻮد ﻣﯽ ﻳﺎﻓﺖ .ﺡﺘﯽ ﻣﻠﺦ هﺎی ﻣﻮﺗﻮرهﺎی درﻳﺎﻳﯽ ﺡﺪاﮐﺜﺮ %۵٠ ﺑﺎزدهﯽ داﺵﺘﻨﺪ . زﻣﺴﺘﺎن ) ١٩٠٢ﺑﺮای اوﻝﻴﻦ ﺑﺎر ﺑﺮادران راﻳﺖ ﻣﺘﻮﺟﻪ ﻓﻘﺪان ﺗﺌﻮری ﺁﻳﺮودﻳﻨﺎﻣﻴﮑﯽ در ﻃﺮاﺡﯽ ﻣﻮﺗﻮرهﺎیﻣﻠﺨﯽ ﺵﺪﻧﺪ ودوﺑﺎرﻩ ﻣﺜﻞ هﻤﻴﺸﻪ ﻧﻮﻋﯽ ﭘﺎﻳﻪ ﮔﺬاری در اﻳﻦ زﻣﻴﻨﻪ اﻧﺠﺎم دادﻧﺪ .ﺑﺮای ﻣﺜﺎل در ﺑﻬﺎر ١٩٠٣ ﻓﻬﻤﻴﺪﻧﺪ ﮐﻪ ﻣﻠﺦ ﻳﮏ ﺑﺎل چﺮﺧﺎن ﺑﺎ ﻣﻘﻄﻊ اﻳﺮﻓﻮﻳﻞ اﺱﺖ و ﻣﻠﺦ ﺱﺎﺧﺘﻪ ی ﺁﻧﻬﺎ ﺑﻪ ﺑﺎزدهﻪ %۶٠رﺱﻴﺪ و ﺡﺪود ﻳﮏ دهﻪ اﺱﺘﻔﺎدﻩ ﺵﺪ و ﺑﻬﺘﺮﻳﻦ ﺑﻮد ( ﻳﮏ دهﻪ ﺑﻌﺪ )ﻧﻘﻄﻪ ﻋﻄﻔﯽ دﻳﮕﺮ در ﻃﺮاﺡﯽ هﻮاﭘﻴﻤﺎ ﺗﻮﺱﻂ دوراﻧﺪ F. Durandاﻳﺠﺎد ﺵﺪ .وی ﭘﺲ ازﺁزﻣﺎﻳﺸﺎت ﺑﺴﻴﺎر در ﺗﻮﻧﻞ ﺑﺎدی ﮐﻪ ﺧﻮد ﻣﺴﺌﻮل ﻧﺎﻇﺮ ﺁن ﺑﻮد ﺑﺎ اﻧﺘﺸﺎر ﮔﺰارﺵﯽ) ﮔﺰارش ﺵﻤﺎرﻩ ( NACA١۴ ﻣﺆﺙﺮﺗﺮﻳﻦ اﺙﺮ در ﻣﻮرد ﻣﻠﺦ هﺎ ﺗﺎ ﺁن زﻣﺎن را اراﺉﻪ داد.ﺑﻬﺘﺮﻳﻦ ﻣﺪل هﺎی دوراﻧﺪ ﺗﺎ %٨٠ﺑﺎزدهﯽ داﺵﺘﻨﺪ ﺗﺎ ۶٠ﺱﺎل ﺑﻌﺪ از ﺁن ﺗﻐﻴﻴﺮ چﻨﺪادی دﻳﺪﻩ ﻧﻤﯽ ﺵﻮد ٨۵-ﺗﺎ. ( %٩٠
z
.٢ﺗﻮﺱﻌﻪ ﻣﻮﺗﻮر هﺎی )ICﻣﻮﺗﻮرهﺎی اﺡﺘﺮاق داﺧﻠﯽ ( ﺟﺮج ﮐﺎﻳﻠﯽ در ١٨۵٢ﻓﻘﺪان ﻳﮏ ﭘﻴﺸﺮان ﻣﻨﺎﺱﺐ ﺑﺎ وزن ﮐﻢ را اﺡﺴﺎس ﮐﺮد و ﺗﻼﺵﺶ هﺎﻳﯽ در اﻳﻦ زﻣﻴﻨﻪاﻧﺠﺎم داد .او ﻗﺒﻞ ﺗﺮ در ١٨٠٧ﻃﺮﺡﯽ از ﻳﮏ ﻣﻮﺗﻮر اراﺉﻪ داد ﮐﻪ در ﺁن هﻮا ﭘﺲ از ورود ﺑﻪ ﻣﻮﺗﻮر از اﻃﺮاف ،ﺑﺎ ﻋﺒﻮر از ﺁﺗﺶ ،داغ و ﻣﻨﺒﺴﻂ ﺵﺪﻩ و در ﻳﮏ ﺱﻴﻠﻨﺪر ﺑﺎﻋﺚ ﺡﺮﮐﺖ ﻳﮏ ﭘﻴﺴﺘﻮن ﻣﯽ ﺵﺪ .اﻳﻦ ﻃﺮح ﺑﺮﮔﺮﻓﺘﻪ از ﻣﻮﺗﻮر ﺑﺨﺎر ﺑﻮد . ﺑﺎ وﺟﻮد ﻃﺮح هﺎ و ﺗﺌﻮری هﺎی ﻗﺎﺑﻞ ﺗﻮﺟﻪ ﮐﺎﻳﻠﯽ در ﻋﻠﻢ هﻮاﻧﻮردی و ﺗﺎﮐﻴﺪ وی ﺑﺮ ﻏﻴﺮﻗﺎﺑﻞ اﺱﺘﻔﺎدﻩ ﺑﻮدنﻣﻮﺗﻮرهﺎی ﺑﺨﺎر ،اﻣﺎ در ﻗﺮن ١٩ﺗﻤﺎم ﺗﻤﺮﮐﺰ ﺑﺮ روی ﭘﺮوازهﺎی ﺑﺎ ﻣﻮﺗﻮر ﺑﺨﺎر ﻗﺮار ﮔﺮﻓﺖ . ) ١٨۶٠ﻣﻮﺗﻮر اﺡﺘﺮاق ﮔﺎزی دوزﻣﺎﻧﻪ ﻝﻨﻮر (Lenor ) ١٨٧۶ﻃﺮاﺡﯽ و ﺱﺎﺧﺖ اوﻝﻴﻦ ﻧﻤﻮﻧﻪ ﻣﻮﻓﻖ ﻣﻮﺗﻮر اﺡﺘﺮاق داﺧﻠﯽ چﻬﺎرزﻣﺎﻧﻪ ﺗﻮﺱﻂ اﺗﻮ ) چﺮﺧﻪ اﺗﻮ( ﮐﻪﺧﻴﻠﯽ زود اﻳﻦ ﻣﻮﺗﻮر ﮐﻪ ﻋﻠﯽ رﻏﻢ ﺁﻝﻤﺎﻧﯽ ﺑﻮدن اﺗﻮ اﻣﺘﻴﺎز ﺁﻣﺮﻳﮑﺎﻳﯽ ﮔﺮﻓﺖ در ﺻﻨﺎﻳﻊ اﺗﻮﻣﻮﺑﻴﻞ ﺱﺎزی ﻣﻮرد اﺱﺘﻔﺎدﻩ ﻗﺮار ﮔﺮﻓﺖ (. ﻻﻧﮕﻠﯽ ﺑﻪ درﺱﺘﯽ ﻣﺘﻮﺟﻪ ﮐﺎرﺑﺮد ﺧﻮب ﻣﻮﺗﻮرهﺎی اﺡﺘﺮاق ﺑﻨﺰﻳﻨﯽ در هﻮاﻧﻮردی ﺵﺪ ) ﺑﺎ ﺗﻮﺟﻪ ﺑﻪ وزن زﻳﺎدﻣﻮﺗﻮرهﺎی ﻗﺒﻠﯽ( ﭘﺲ از ﺵﮑﺴﺖ ﻻﻧﮕﻠﯽ ﺑﺎ هﻤﮑﺎری Stephen M. Blazerﮐﻪ ﻣﻮﺗﻮر ﺗﻮان ﻻزم را ﻧﺪاﺵﺖ ،چﺎرﻝﺰ ﻣﺎﻧﻠﯽدﺱﺘﻴﺎر ﻻﻧﮕﻠﯽ ﻣﺴﺌﻮﻝﻴﺖ ﻃﺮاﺡﯽ دوﺑﺎرﻩ ﻣﻮﺗﻮر ﺑﻠﻴﺰر را ﺑﺮ ﻋﻬﺪﻩ ﮔﺮﻓﺖ .اﻳﻦ ﻃﺮح در ١٩٠٢ﭘﺎﻳﺎن ﻳﺎﻓﺖ و ﺗﻮاﻧﯽ ﺑﻪ اﻧﺪازﻩ hp ۵٢٫۴ﺑﺎ وزن lb٢٠٨داﺵﺖ ﮐﻪ دﺱﺘﺎورد ﺑﺰرﮔﯽ ﺑﻮد .ﺡﺘﯽ ﻻﻧﮕﻠﯽ از ﻃﺮح ﺧﻮد اﻧﺘﻈﺎر ﺗﻮﻝﻴﺪ hp١٢ﺑﺎ lb١٠٠را داﺵﺖ .ﻣﻮﺗﻮر ﻣﺎﻧﻠﯽ ﻣﺘﺸﮑﻞ از ۵ﺱﻴﻠﻨﺪر ﺑﻮد ﮐﻪ ﺑﻪ ﺻﻮرت داﻳﺮﻩ ای در ﮐﻨﺎر هﻢ ﻗﺮار داﺵﺘﻨﺪ .اﻳﻦ ﻣﻮﺗﻮر در اﺗﻮﻣﻮﺑﻴﻞ هﺎ ﻣﻮرد اﺱﺘﻔﺎدﻩ ﻗﺮار ﮔﺮﻓﺖ . ﺑﻪ ﻃﻮر هﻤﺰﻣﺎن اوروﻳﻞ راﻳﺖ ﺑﺮ روی ﻣﻮﺗﻮری ﮐﺎر ﻣﯽ ﮐﺮد ﺗﺎ ﻣﻠﺦ ﻃﺮاﺡﯽ ﺵﺪﻩ ﺗﻮﺱﻂ وﻳﻠﺒﺮ را ﺑﮕﺮداﻧﺪاﻳﻦ ﻣﻮﺗﻮر ۴ﺱﻴﻠﻨﺪر داﺵﺖ ﮐﻪ ﺑﻪ ﺻﻮرت ﺧﻄﯽ ﻗﺮار ﮔﺮﻓﺘﻪ ﺑﻮدﻧﺪ hp٠١٢ﺑﺎوزن(lb١٠٠
z
.٣روﻧﺪ ﭘﻴﺪاﻳﺶ ﺗﻮرﺑﻴﻦ هﺎی ﮔﺎزی و ﻣﻮﺗﻮرهﺎی ﺟﺖ
در اﻳﻦ ﻣﻘﺎﻝﻪ ﺿﻤﻦ اراﺉﻪ ﺗﺎرﻳﺨﭽﻪ اﻧﻮاع ﺗﻮرﺑﻴﻦ-هﺎي ﮔﺎزي ،ﻧﮕﺎهﻲ ﮔﺬرا ﺑﻪ روﻧﺪ ﭘﻴﺸﺮﻓﺖ و ﻣﻌﺮﻓﻲ ﻃﺮاﺡﺎن اﻳﻦ ﻣﺎﺵﻴﻦ هﺎ در ﻳﮏ ﻗﺮن و ﻧﻴﻢ ﮔﺬﺵﺘﻪ ﺧﻮاهﻴﻢ داﺵﺖ. ﻃﺮاﺡﻲ ﺗﻮرﺑﻴﻦ هﺎي ﮔﺎزي از اواﻳﻞ ﻗﺮن ﻧﻮزدهﻢ ﺵﺮوع ﺵﺪ ،واﻝﺒﺘﻪ ﻗﺒﻞ از ﺁن ،اﺱﺘﻔﺎدﻩ از ﮔﺎز ﺑﺮاي اﻳﺠﺎد اﻧﺮژيﻣﮑﺎﻧﻴﮑﻲ و ﻳﺎ ﺡﺮﮐﺖ اﻓﻘﻲ )ﻣﺎﺵﻴﻦ ﺁﺉﻴﻮﭘﺎﻳﻞ ) ( AEOLIPILEﮐﻪ ﺗﻮﺱﻂ هﺮو ) (Heroﻓﻴﻠﺴﻮف و رﻳﺎﺿﻴﺪان ﻣﺼﺮي ١۵٠ ﺱﺎل ﻗﺒﻞ از ﻣﻴﻼد( ﺑﻪ ﮐﺎر ﮔﺮﻓﺘﻪ ﺵﺪﻩ اﺱﺖ . در ﺱﺎل ١٢٣٢چﻴﻨﻲ-هﺎ از راﮐﺖ ﺑﻪ ﻋﻨﻮان ﺱﻼح اﺱﺘﻔﺎدﻩ ﻣﻲ-ﮐﺮدﻧﺪ و از ﻧﻴﺮوي ﻋﮑﺲ اﻝﻌﻤﻞ ﺑﺮای اﻳﺠﺎد ﻧﻴﺮوي ﭘﻴﺸﺮان ﺱﻮد ﻣﯽ ﺑﺮدﻧﺪ .ﻝﺌﻮﻧﺎردو داوﻳﻨﭽﻲ در ﺱﺎل ١۵٠٠ﻣﻴﻼدي ﻃﺮﺡﻲ از ﻳﮏ ﺗﻮرﺑﻴﻦ ﺑﺨﺎر ﮐﻪ در ﺁن ،چﺮﺧﺶ ﺗﻮﺱﻂ ﺑﺮﺧﻮرد ﮔﺎزهﺎي داغ ﺑﻪ ﺻﻔﺤﻪ ﺗﻮرﺑﻴﻦ ﻣﺎﻧﻨﺪ اﻳﺠﺎد ﻣﻲ-ﺵﺪ ﮐﺸﻴﺪ .ﺟﻴﻮواﻧﻲ ﺑﺮاﻧﮑﺎ ) (Giovanni Brancaدر ﺱﺎل ١۶٢٩ﺑﺎ اﺱﺘﻔﺎدﻩ از ﻧﻴﺮوي ﺟﺖ ﺑﺨﺎر ،ﻣﻮﺟﺐ چﺮﺧﺎﻧﺪن ﺗﻮرﺑﻴﻦ ﺁﺱﻴﺎب ﮔﺮدﻳﺪ .در ﺱﺎل ١۶٧٨ﻓﺮدﻳﻨﺎﻧﺪ ورﺑﻴﺴﺖ ) Ferdinand (Verbiestﻧﻤﻮﻧﻪ-اي از ﮐﺎﻝﺴﮑﻪ ﺱﺎﺧﺖ ﮐﻪ ﻧﻴﺮوي ﭘﻴﺸﺮان ﺧﻮد را از ﺟﺖ ﺑﺨﺎر ﺗﺎﻣﻴﻦ ﻣﻲ ﮐﺮد .ﻧﻴﻮﺗﻦ ) Sir Isaac (Newtonدر ﺱﺎل ١۶٨٧اﺱﺎس ﺗﺌﻮري ﭘﻴﺸﺮاﻧﺶ ﻣﺪرن را ﺑﺎ ﺑﻴﺎن ﺱﻪ ﻗﺎﻧﻮن ﺧﻮد در ﻣﻮرد ﺡﺮﮐﺖ ،ﺑﻨﻴﺎن ﻧﻬﺎد. z
در ﻗﺮن ﻧﻮزدهﻢ ﺑﻪ ﻋﻠﺖ راﻧﺪﻣﺎن ﺑﺎﻻ و ﺗﻮﻝﻴﺪ ﮔﺴﺘﺮدﻩ ي ﻣﻮﺗﻮر هﺎي ﭘﻴﺴﺘﻮﻧﻲ و ﺗﻮرﺑﻴﻦ هﺎي ﺑﺨﺎر ،ﺑﻪ ﺗﻮرﺑﻴﻦ هﺎي ﮔﺎزي ﺗﻮﺟﻪ ﻧﺸﺪ .در ﺟﻨﮓ ﺟﻬﺎﻧﻲ دوم ﻧﻴﺎز ﺑﻪ ﭘﺮواز هﻮاﭘﻴﻤﺎ هﺎ ﺑﺎ ﺱﺮﻋﺖ ﻧﺰدﻳﮏ ﺻﻮت ﻳﺎ ﺑﻴﺸﺘﺮ ،ﻗﻮي ﺗﺮﻳﻦ اﻧﮕﻴﺰﻩ در اﻳﺠﺎد اﻳﻦ ﺗﻮرﺑﻴﻦ هﺎ ﺵﺪ.ﺗﻮرﺑﻴﻦ هﺎ ﺑﻪ دو دﺱﺘﻪ ﺗﻮرﺑﻴﻦ هﺎی ﺟﺮﻳﺎن داﺉﻤﯽ ﻳﺎ اﺡﺘﺮاﻗﯽ و ﺗﻮرﺑﻴﻦ هﺎی اﻧﻔﺠﺎری ﺗﻘﺴﻴﻢ ﻣﯽ ﺵﻮﻧﺪ و ﺗﻔﺎوت ﺁﻧﻬﺎ ﺑﻮدن ﺟﺮﻳﺎن داﺉﻤﯽ ﺱﻴﺎل در ﻧﻮع اول و ﺟﺮﻳﺎن ﻧﻮﺱﺎﻧﯽ ﺱﻴﺎل در ﻧﻮع دوم اﺱﺖ.
z
روﻧﺪ ﺗﮑﺎﻣﻞ ﺗﻮرﺑﻴﻦ-هﺎي ﮔﺎزي ﺑﻪ ﺵﺮح زﻳﺮ اﺱﺖ :
z
.١ﺑﺎرﺑﺮ ) ،١۶٩١ ،(Barberاﻧﮕﻠﺴﺘﺎن:ﺗﻮﻝﻴﺪ ﮔﺎز از ذﻏﺎل ﺱﻨﮓ ،چﻮب ﻳﺎ ﻧﻔﺖ ﺻﻮرت ﻣﻲ-ﮔﺮﻓﺖ.ﭘﻴﺸﻨﻬﺎد وي ﮐﺎهﺶ دﻣﺎي ﮔﺎز ﻗﺒﻞ از ورود ﺑﻪ ﺗﻮرﺑﻴﻦ از ﻃﺮﻳﻖ ﺗﺰرﻳﻖ ﺁب دور ﺟﺪارﻩ-ي ﻣﺤﻔﻈﻪ ي اﺡﺘﺮاق ﺑﻮد .ﻃﺮح او ﺵﺎﻣﻞ ﮐﻤﭙﺮﺱﻮر ،ﺗﻮرﺑﻴﻦ و ﻣﺤﻔﻈﻪ اﺡﺘﺮاق ﺑﻮد. .٢ﺗﺮﻧﺮ ) ،١٨۵٣ ،( Tournaireﻓﺮاﻧﺴﻪ:ﺱﺮﻋﺖ ﺡﺮﮐﺖ ﺱﻴﺎل را ﺑﺎ ﺱﺎﺧﺖ ﺑﺎدﺑﺰن هﺎﻳﻲ ﺑﻪ ﺻﻮرت چﻨﺪ ﻣﺮﺡﻠﻪ ﭘﺸﺖ ﺱﺮ هﻢ روي ﻳﮏ ﻣﺤﻮر اﻓﺰاﻳﺶ داد. .٣ﭘﺎرﺱﻮن ):١٨٨۴ ،(Sir Charles Parsonﺗﺤﻘﻴﻘﺎﺗﺶ ﺑﻴﺸﺘﺮ روي ﺗﻮرﺑﻴﻦ هﺎي رﺉﺎﮐﺴﻴﻮن ﻣﺘﻤﺮﮐﺰ ﻣﻲ ﺵﺪ. .۴اﺱﺘﻮﻝﺰ ) ،١٨٨۵ ، (Dr. F. Stolzeﺁﻝﻤﺎن:اوﻝﻴﻦ ﺑﺎر ﮐﻠﻴﻪ-ي ﺗﺌﻮري و ﻃﺮح هﺎي اراﺉﻪ ﺵﺪﻩ را در ﺑﻮﺗﻪ ي ﻋﻤﻞ ﻧﻬﺎد. .۵ﺁرﻣﻴﻨﺎد ) ( Armengaudو ﻝﻲ ﻣﺎل ) ،١٩٠۵ ،( Lemaleﻓﺮاﻧﺴﻪ:ﻣﺎﺵﻴﻦ ﮐﻮچﮑﻲ از ﻧﻮع ﺗﻮرﺑﻴﻦ هﺎي اﺡﺘﺮاﻗﻲ ﺟﺮﻳﺎن داﺉﻢ ﺑﺎ ﺗﻮان ﺗﻮﻝﻴﺪي ٢۵اﺱﺐ ﺑﺨﺎر ﻃﺮاﺡﯽ ﮐﺮدﻧﺪ ﮐﻪ ﻣﺤﻔﻈﻪ-ي اﺡﺘﺮاق ﺑﻪ ﮐﻤﮏ ﺁب از ﻃﺮﻳﻖ ﻝﻮﻝﻪ-ي ﻧﺎزﮐﻲ ﺑﻪ دور ﺟﺪارﻩ ﺧﻨﮏ ﻣﻲ ﺵﺪ. .۶ﮐﺎراودﻳﻦ ) ،١٩٠۶ ،( Karavodineﻓﺮاﻧﺴﻪ:او ﺑﺮ روي ﺗﻮرﺑﻴﻦ هﺎي اﻧﻔﺠﺎري ﮐﺎر ﮐﺮد.در ﻣﺎﺵﻴﻦ وي ﭘﻮﺱﺘﻪ-ي ﻣﺤﻔﻈﻪ-ي اﺡﺘﺮاق ﺗﻮﺱﻂ ﺁب ﺧﻨﮏ ﻣﻲ ﺵﺪ. .٧هﻮﻝﺰورت ،١٩٠٨ ،ﺁﻝﻤﺎن:ﻣﺎﺵﻴﻦ او ﺗﻮرﺑﻴﻦ اﻧﻔﺠﺎري ﻋﻤﻮدي ﮐﻮچﮑﻲ ﺑﻮد. ﭘﻴﺸﺮﻓﺖ هﺎﻳﯽ ﮐﻪ از ﺱﺎل ١٩٣٠در زﻣﻴﻨﻪ ﺗﻮرﺑﻴﻦ هﺎی ﺟﺮﻳﺎن داﺉﻤﯽ )اﺡﺘﺮاﻗﯽ ( ﺑﻪ وﺟﻮد اﻣﺪ ﮐﻠﻴﻪ ﺗﺤﻘﻴﻘﺎت ﺗﻮرﺑﻴﻦ هﺎی اﻧﻔﺠﺎری را در اﻧﺰوا ﻗﺮار داد. .٨دﮐﺘﺮ ﺱﺎن ﻓﻮردﻣﻮس ) :١٩١٨ ،( Dr.Sanford A. Moss .٩دﮐﺘﺮ ﮔﺮﻳﻔﻴﺖ ): ١٩٢٠ ،(Dr. A. A. Griffithﺗﺌﻮري ﻃﺮاﺡﻲ ﺗﻮرﺑﻴﻦ را ﺑﺮ ﻣﺒﻨﺎي ﻋﺒﻮر ﺟﺮﻳﺎن از روي اﻳﺮﻓﻮﻳﻞ ﺑﻴﺎن ﻧﻤﻮد. .١٠دﮐﺘﺮ ﻣﺎﻳﺮ ) :١٩٣٣ ،( Dr.Meyerاز ﺑﻨﻴﺎن ﮔﺬاران ﺗﻮرﺑﻴﻦ هﺎي ﮔﺎزي ﺻﻨﻌﺘﻲ ﻣﺪرن ﺑﻮد. .١١ﻓﺮاﻧﮏ وﻳﺘﻞ ) ،١٩٣٠ ،( Sir Frank Whittleاﻧﮕﻠﺴﺘﺎن:وي ﻳﮑﻲ از اوﻝﻴﻦ ﮐﺴﺎﻧﻲ ﺑﻮد ﮐﻪ ﺗﻮرﺑﻴﻦ ﮔﺎز را ﺑﺮاي هﻮاﭘﻴﻤﺎ ﺱﺎﺧﺖ. .١٢هﺎﻧﺰ ون اوهﺎن ) (Hans Von Ohainو ﻣﺎﮐﺲ هﺎن ) ،١٩٣۶ ،( Max Hahnﺁﻝﻤﺎن:ﻳﮏ ﻣﻮﺗﻮر ﺗﻮرﺑﻮﺟﺖ ﺑﺎ ١١٠٠ﭘﻮﻧﺪ ﻧﻴﺮوي راﻧﺶ ﮐﻪ ﺑﺮ روي هﻮاﭘﻴﻤﺎهﺎي HE 178و ME 262ﻧﺼﺐ ﺵﺪ ﻃﺮاﺡﯽ ﮐﺮدﻧﺪ. .١٣دﮐﺘﺮ ﻓﺮاﻧﺲ ﺁﻧﺴﻠﻢ ): ١٩۴٢ ،(Dr. Franz Anslemﺗﺤﻘﻴﻘﺎت وي در ﻣﻮرد ﺗﻮرﺑﻮﺟﺘﻬﺎي ﺟﺮﻳﺎن ﻣﺤﻮري ﻣﻲ ﺑﺎﺵﺪ. .١۴ﻣﺘﺮوﭘﻠﻴﺘﺎن وﻳﮑﺮز ): ١٩۴٣ ،(Metropolitan Vickersﺑﺮاي ﻧﺨﺴﺘﻴﻦ ﺑﺎر در ﺱﺎل ﻣﻮﻓﻖ ﺑﻪ اﻳﺠﺎد ﻧﻴﺮوي ﭘﻴﺸﺮان در زﻳﺮدرﻳﺎﻳﻲ ﺑﺎ اﺱﺘﻔﺎدﻩ از ﺗﻮرﺑﻴﻦ ﮔﺎز ﺵﺪ .
z z z z
z z z z z z z z z z
ﻧﮕﺎﻩ ﺱﻮم :ﺁﺵﻨﺎﻳﯽ ﺑﺎ ﺱﻴﺴﺘﻢ هﺎی ﭘﻴﺸﺮاﻧﺶ z
.١ﻣﻠﺦ : ﻳﮏ ﺑﺎل چﺮﺧﺎن ﮐﺎراﻣﺪﺗﺮﻳﻦ وﺱﻴﻠﻪ ﺑﺮای ﺗﻮﻝﻴﺪ ﻧﻴﺮوی ﭘﻴﺸﺮاﻧﺶ در ﺱﺮﻋﺘﻬﺎی ﭘﺎﻳﻴﻦ )ﺗﻘﺮﻳﺒ ًﺎ%٨۵ﺗﻮان ﻣﻮﺗﻮر را ﺑﻪﺗﻮان ﭘﺒﺸﺮاﻧﺶ ﺗﺒﺪﻳﻞ ﻣﯽ ﮐﻨﺪ(. ﻣﻠﺦ هﺎی چﻨﺪ ﭘﺮﻩ ای :ﺗﻴﻐﻪ ﺑﻴﺸﺘﺮ زﻣﺎﻧﯽ اﺱﺘﻔﺎدﻩ ﻣﯽ ﺵﻮد ﮐﻪ ﺗﻮان ﻣﺼﺮﻓﯽ ﺑﺎﻻ اﺱﺖ ﻣﺎﻧﻨﺪ ﺱﺮﻋﺘﻬﺎیﺑﺎﻻ و اوﺟﮕﻴﺮی و ﻧﻴﺰ ﺑﺮای ﺻﺪای ﮐﻤﺘﺮ و ﮐﺎهﺶ ارﺗﻌﺎﺵﺎت – ﻣﻠﺦ هﺎی دو ﭘﺮﻩ ای ﻣﻌﻤﻮ ًﻻ ﺑﺎزدﻩ ﺑﻴﺸﺘﺮی دارﻧﺪ. -ﮔﺎم ﻣﻠﺦ
z
.٢ﻣﻮﺗﻮرهﺎی ﭘﻴﺴﺘﻮﻧﯽ : ﮐﺎرﮐﺮد ﻣﺸﮑﻞ ارﺗﻔﺎع ﺗﻮرﺑﻮﺵﺎرژﻳﻨﮓ :از اﻧﺮژی ﮔﺎزهﺎی ﺧﺮوﺟﯽ ﺑﻪ ﻣﻨﻈﻮر راﻧﺪن ﭘﻤﭗ ﮐﻮچﮏ ﻣﮑﺶ هﻮا اﺱﺘﻔﺎدﻩ ﻣﯽ ﮐﻨﺪ . ﺱﻮﭘﺮﺵﺎرژﻳﻨﮓ :ﺑﻪ روش ﻣﮑﺎﻧﻴﮑﯽ ﺗﻮﺱﻂ ﺗﺴﻤﻪ ای از ﺵﻔﺖ و ﻳﺎ ﻳﮏ ﻣﻮﺗﻮر اﻝﮑﺘﺮﻳﮑﯽ ،هﻮایاﺿﺎﻓﻪ را ﺑﻪ ﺱﻴﻠﻨﺪرهﺎ ﭘﻤﭗ ﻣﯽ ﮐﻨﺪ . -ﻳﮏ ﺗﻔﺎوت :ﺗﻮرﺑﻮﺵﺎرژرهﺎ در ارﺗﻔﺎع ﭘﺎﻳﻴﻦ ﺑﺮای اﻳﺠﺎد ﺡﺪاﮐﺜﺮﺗﻮان اﺱﺘﻔﺎدﻩ ﻧﻤﯽ ﺵﻮﻧﺪ .
z
.٣ﻣﻮﺗﻮر ﺗﻮرﺑﻴﻨﯽ ) ﺟﺖ ( : -ﮐﺎرﮐﺮد :
اﻧﻮاع ﻣﻮﺗﻮرهﺎی ﺗﻮرﺑﻴﻨﯽ :ﺗﻮرﺑﻮﺟﺖ ﺗﻮرﺑﻮﻓﻦ ﺗﻮرﺑﻮﭘﺮاپ ﺗﻮرﺑﻮﺟﺖ/ﺗﻮرﺑﻮﻓﻦ ﺑﺎ ﭘﺲ ﺱﻮز رم ﺟﺖ اﺱﮑﺮم ﺟﺖ -ﻳﮏ اﺻﻞ :
-
اﺟﺰای ﻣﻮﺗﻮر ﺗﻮرﺑﻴﻨﯽ :
* :inlet or intakeﻃﺮاﺡﯽ واﺑﺴﺘﻪ ﺑﻪ ﺱﺮﻋﺖ هﻮاﭘﻴﻤﺎ دو وﻇﻴﻔﻪ : ﻳﮑﻨﻮاﺧﺖ ﮐﺮدن ﺱﺮﻋﺖ ﮐﻢ ﮐﺮدن ﺱﺮﻋﺖ ) ﺗﻨﻈﻴﻢ ﺱﺮﻋﺖ اﻝﺒﺘﻪ ﺑﺎ ﮐﻤﮏ ﮐﻤﭙﺮﺱﻮر (
z
ﮐﻤﭙﺮﺱﻮر: ﮐﺎرﺑﺮد ﺱﺎﻧﺘﺮﻳﻔﻴﻮژ :ﻳﮏ ﻣﺮﺡﻠﻪ ﺿﺮﻳﺐ ۴ ﺟﺘﻬﺎی اوﻝﻴﻪ از اﻳﻦ ﻧﻮع اﺱﺘﻔﺎدﻩ ﻣﯽ ﮐﺮدﻧﺪ و اﻣﺮوزﻩ هﻢ در ﻣﻮﺗﻮرهﺎی ﺗﻮرﺑﻮﺟﺖ و ﺗﻮرﺑﻮ ﺵﻔﺖ ﮐﻮچﮏ و ﻳﺎ ﺑﻪ ﻋﻨﻮان ﭘﻤﭗ در راﮐﺖ هﺎ اﺱﺘﻔﺎدﻩ ﻣﯽ ﺵﻮ د . ﻣﺤﻮری :ﻳﮏ ﻣﺮﺡﻠﻪ ﺿﺮﻳﺐ ١٫٢وﻝﯽ ﺡﺠﻢ ﺑﺴﻴﺎر ﮐﻮچﮑﺘﺮ – در هﺮ ﻣﺮﺡﻠﻪ ۴٠ﺗﺎ ۵٠ روﺗﻮر دارد
z
ﻣﺤﻔﻈﻪ اﺡﺘﺮاق :ﻣﺘﺸﮑﻞ از ﻳﮏ ﭘﻮﺱﺘﻪ casingو ﺁﺱﺘﺮی liner annular can can-annular -ﺧﻨﮏ ﮐﺮدن ﻣﺤﻔﻈﻪ اﺡﺘﺮاق
z
ﺗﻮرﺑﻴﻦ : (turbine vane) statorدر ردﻳﻒ اول (turbine blades )rotor ﺑﻴﺶ از ١٠٠٠درﺟﻪ ﻓﺎرﻧﻬﺎﻳﺖ spool -ﺧﻄﺮ واﻣﺎﻧﺪﮔﯽ – چﻮن ﺱﺮﻋﺖ ﺗﻐﻴﻴﺮ ﻓﺸﺎر ﺑﺴﻴﺎر زﻳﺎد اﺱﺖ
z
ﻧﺎزل nozzle ﺱﻪ ﮐﺎرﺑﺮداﻳﺠﺎد ﻧﻴﺮوی ﭘﻴﺸﺮان هﺪاﻳﺖ ﮔﺎزهﺎی ﺧﺮوﺟﯽ ﺗﻨﻈﻴﻢ ﻧﺮخ ﺟﺮﻳﺎن ﺟﺮﻣﯽ ﻣﻮﺗﻮر ﻃﺮاﺡﯽ ﺑﺴﺘﻪ ﺑﻪ ﻣﺎﻣﻮرﻳﺖ هﻮاﭘﻴﻤﺎﻧﺎزل ﺗﻮرﺑﻮﺟﺘﻬﺎ و ﺗﻮرﺑﻮﭘﺮاپ هﺎ ﺙﺎﺑﺖ اﺱﺖ ﻧﺎزل ﺗﻮرﺑﻮﻓﻦ هﺎ co-annular
ﻧﮕﺎﻩ چﻬﺎرم :اﻧﻮاع ﻣﻮﺗﻮرهﺎی ﺗﻮرﺑﻴﻨﯽ
z
.١ﺗﻮرﺑﻮﺟﺖ :ﻳﮏ ﺟﺖ ﻣﻌﻤﻮﻝﯽ ﻧﺴﺒﺖ هﻮا ﺑﻪ ﺱﻮﺧﺖ ۵٠:١دارد
z
.٢ﺗﻮرﺑﻮﻓﻦ :ﭘﻴﺸﺮاﻧﻪ ﺑﺎﻻ و ﺑﺎزدﻩ ﺧﻮب ﺱﻮﺧﺖ ٣٠ﺗﺎ ۴٠ﭘﺮﻩ ﻼ %٩٠ – ٨:١از ﻓﻦ و %١٠از ﺟﺖ ﻧﺴﺒﺖ ﮐﻨﺎر ﮔﺬر bypass ratioﻣﺜ ً -ﺗﻮرﺑﻮﻓﻦ high bypassو ﺗﻮرﺑﻮﭘﺮاپ low bypass
z
.٣ﺗﻮرﺑﻮﭘﺮاپ :در ﺱﺮﻋﺖ ﮐﻢ ﺑﺴﻴﺎر efficientﺑﺮای ﻣﺴﺎﻓﺮﺑﺮی ﮐﻮﺗﺎﻩ ﺑﺮد ﺱﻪ ﻣﺰﻳﺖ:ﺗﻮان ﺑﻴﺸﺘﺮ ﺱﺮ و ﺻﺪای ﮐﻤﺘﺮ ﺗﻌﻤﻴﺮ ﻧﮕﻬﺪاری ﺁﺱﺎﻧﺘﺮ ﮐﺎرﮐﺮد -ﺗﻮرﺑﻮﺵﻔﺖ
z
.۴ﺗﻮرﺑﻮﺟﺖ/ﻓﻦ هﺎی ﺑﺎ ﭘﺲ ﺱﻮز ﺑﻴﺸﺘﺮﻳﻦ ﮐﺎرﺑﺮد در ﺟﻨﮕﻨﺪﻩ هﺎی ﻣﺪرن augmentor -در ﺑﺮاﺑﺮ هﻮای ﺱﺮد و ﮔﺮم
z
.۵رم ﺟﺖ و ﺗﻮرﺑﻮ-رم ﺟﺖ : ﮐﺎرﺑﺮد -اﺱﮑﺮم ﺟﺖ ) – (supersonic combustion ramjetﺱﻮﺧﺖ ﻣﻌﻤﻮ ًﻻ هﻴﺪروژن
z
.۶ﻣﻮﺗﻮرهﺎی ultra high bypass
.٧ﺗﺴﺖ هﺎی ﻣﺮﺑﻮط ﺑﻪ ﮔﻮاهﯽ ﺗﺎﻳﻴﺪ ﻣﻮﺗﻮرهﺎی ﺟﺖ