کاتالوگ موتور میکروجت SA-1

کاتالوگ موتور میکروجت SA-1

معرفی موتور میکروجت موتورهای میکروجت موتورهای جت صرفا کوچک شده نیستند. روش کلی کار این موتورها و چرخه کاری آنها همانند موتورهای توربوجت بزرگ است اما مالحظاتی وجود دارد که باعث میشود این موتورها طراحی متفاوت تر و ساده تری داشته باشند. بیشتر موتورهای جت امروزی دارای اجزایی مانند کمپرسور و توربین های چند مرحله ای سیستم خنک کاری پره ها سیستم ضد یخ پس سوز کاهش صوت سیستم کنترل پیشرفته و... هستند که چنین بخش هایی در موتور میکروجت یافت نمی شود. بیشتر موتورهای توربوجت بزرگ از کمپرسورهای محوری استفاده می کنند ولی موتورهای میکروجت به دلیل اندازه کوچک تر از کمپرسورهای گریز از مرکز )شعاعی( استفاده می کنند. در شکل زیر طرح واره ای از یک موتور میکروجت و موقعیت های گوناگون اجزای آن نشان داده شده است. قابلیت های موتور SA-1 موتور میکروجت SA-1 عالوه بر قابلیت تولید نیروی جلو برندگی مورد نیاز برای به پرواز در آوردن هواپیماهای سبک RC وپهبادها به عنوان یک نمونه آزمایشگاهی برای بررسی فرایند کار موتور های جت نیز میتواند مورد استفاده قرار گیرد بدین ترتیب که سیکل کاری این موتور همانند سیکل کاری موتور های جت بزرگ بوده و با شبیه سازی نحوه کار و انجام آزمایشات مربوط به موتورهای جت بر روی این موتور میتواند به طراحی و بهینه سازی موتور های جت در ابعاد بزرگتر نیز کمک شایانی کند. به دلیل ابعاد کوچک این موتور امکان نگهداری و حمل و نقل آن بسیار آسان بوده و جهت سوق دهی به ایده های دانشجویان بخصوص در رشته هوافضا و مکانیک می تواند مورد استفاده قرار گیرد. به دلیل هزینه های باالی نگهداری و انجام آزمایشات بر روی موتور هایی با ابعاد بزرگ و عدم دسترسی دانشجویان به این گونه موتورها این موتور با توجه به یکسان بودن روند کاریش با موتوهای بزرگ گزینه مناسبی برای دانشجویان جهت مشاهده یک موتور جت در حال کار و بررسی و انجام آزمایشات مورد نیاز میباشد. 2

تصاویر اصلی محصول : الزم به ذکر می باشد رنگ و طرح پوسته بیرونی موتور با توجه به درخواست خریدار و محیط کار موتور قابل تغییر می باشد. اجزای یک موتور میکروجت یک موتور میکروجت همانند هر موتور جت دیگری دارای اجزای زیادی است ولی سه بخش مهم هسته یک موتور میکروجت را تشکیل می دهند : کمپرسور محفظه احتراق و توربین. دهانه ورودی مجرای خروجی شفت و یاتاقان سایر اجزای یک موتور میکروجت را تشکیل می دهند. چرخ کمپرسور چرخ توربین و شفت اجزای گرداننده یک موتور میکروجت به شمار می آیند. در شکل زیر تمامی اجزای یک موتور میکروجت به تصویر کشیده شده است. شکل 1 اجزای تشکیل دهنده موتور میکروجت 3

- کمپرسور کمپرسور مورد استفاده در موتورهای میکروجت اغلب کمپرسور گریز از مرکز می باشد. -تیغه پخش کن کمپرسور - محفظه احتراق 4

-توربین -پره راهنمای شیپوره ای موتور میکروجت 5

مشخصات فنی موتور SA-1 و توضیحات آن همانطور که گفته شد موتورهای میکروجت همانند سایر موتور های جت ساختاری پیچیده داشته که با در کنار هم قرار گرفتن اجزای مختلف آن شرایط بهینه برای پاسخگویی به نیاز درخواستی فراهم می آید. موتور SA-1 که محتوای این پژوهش در ارتباط با ساخت آن می باشد دارای مشخصات فنی به شرح زیر است. جدول 1 مشخصات فنی SA-1 کمپرسور شعاعی یک مرحله ای توربین محوری 111 میلی متر 242 میلی متر 1152 گرم ( وابسته به آلیاژ مصرف شده( 55 نیوتن 115222 درو بر دقیقه 2.2 : 1 2.22 کیلوگرم بر ثانیه 552 درجه سانتیگراد 242 میلی لیتر بر دقیقه در بیشینه تراست 5 میلی لیتر بر دقیقه 5 نیوتن 36222 دور بر دقیقه Jet A1, Kerosene Aeroshell 522 or equivalent cd نوع موتور قطر خارجی طول کلی وزن تراست بیشینه بیشینه دور موتور نسبت فشار دبی هوا دمای گاز خروجی از توربین مصرف سوخت مصرف روغن کمینه تراست پایدار دور موتور ایده آل سوخت روغن آلیاژ های پیشنهادی جهت ساخت کمپرسور و پخش کن از جنس آلمینیوم ماشین کاری شده و برای ساخت توربین و سیستم پره راهنمای شیپوره ای از جنس اینکونل 513 می باشد. 6

نمونه هایی از کاربرد موتور میکروجت - هواپیما های بدون سرنشین و هواپیماهای مدل 1 -کاربرد مهم موتورهای میکروجت در هواپیماهای مدل Aircraft) (Model و هواپیماهای بدون سرنشین (UAV) است. معیار اصلی طراحی برای این موتورها وزن کم و مهمتر از آن هزینه تا حد ممکن پایین می باشد. موتورهای میکروجت در مقایسه با موتورهای پیستونی- ملخی توانایی حمل محموله و مداومت پروازی در هواپیماهای بدون سرنشین را افزایش می دهند. همچنین سقف پروازی هواپیما با استفاده از موتور میکروجت بسیار بیشتر از موتور ملخی است. موتورهای میکروجت در هواپیماهای بدون سرنشین نظامی و سنگین کاربرد بیشتری دارند زیرا این هواپیماها دارای تسلیهات نظامی و یا تجهیزات سنگین مخابراتی و شناسایی هستند. در زیر نمونه ای از این هواپیماها به تصویر کشیده شده است. - هواپیما های سبک تک نفره نمونه هایی از هواپیماهای بدون سرنشین با نیروی پیشران موتور میکروجت از موتورهای میکروجت برای به پرواز در آوردن هواپیماهای سبک تک نفره و یا هوا سر ها نیز می توان استفاده کرد. در تصاویر زیر نمو نه هایی از این کاربری موجود می باشد. هواپیمای JAMAX و هواپیمای SONEX از هواپیماهای سبک تک نفره 5

- استفاده آزمایشگاهی از این موتور میتوان به عنوان یک TEST STAND آزمایشگاهی نیز برای فعالیت های پژوهشی استفاده کرد. نمونه هایی از TEST STAND های آزمایشگاهی موتور میکروجت 4. این شرکت به عنوان یک شرکت با ثبات در زمینه ساخت میکروجت از سال نمونه های خارجی موتور میکروجت - شرکت ای ام تی )AMT( کشور هلند 1995 تا کنون تولیدات ثابتی در این زمینه داشته است.نخستین موتور میکروجت این شرکت در سال 1991 با نام پگاسوز ام کا -1 تولید شد و در سال 1992 توسعه یافت. موتور دیگری که از تولیدات این شرکت است با نام Mercury HP هم رده موتور SA-1 بوده و مشخصات آن به شرح زیر می باشد. جدول 1 موتور مرکوری اچ پی محصول شرکت ای ام تی هلند Mercury HP 122 میلی متر 292 میلی متر 1552 گرم 88 نیوتون 152222 بر دقیقه 2.8 552 درجه سلسیوس 292 گرم بر دقیقه کروسین / پارافین / جت ای موتور قطر موتور طول کلی موتور وزن موتور نیروی پیشران بیشینه دور بیشینه نسبت فشار دور بیشینه دمای بیشینه گاز خروجی مصرف سوخت در دور بیشینه سوخت مورد استفاده 8

- شرکت جت کت ( cat )jet کشور آمریکا. این شرکت نیز از تولید کنندگان موتور های میکرو جت است که در موتورهای خود از کمپرسور های توربوشارژر و توربین های محوری ریخته گری شده استفاده می کنند.همه موتور های شرکت جت کت از واحد کنترل الکترونیکی استفاده می کنند. موتور P122-RX این کمپانی که هم رده موتور SA-1 می باشد دارای مشخصات فنی به شرح جدول زیر می باشد. جدول 2 مشخصات موتور P122-RX محصول شرکت Jet cat P122-RX موتور 95 میلی متر قطر موتور 242 میلی متر طول کلی موتور 1282 گرم وزن موتور 92 نیوتن نیروی پیشران بیشینه 152222 بر دقیقه دور بیشینه 532 درجه سلسیوس دمای بیشینه گاز خروجی 295 گرم بر دقیقه مصرف سوخت در دور بیشینه کروسین سوخت مورد استفاده آمریکا - شرکت جتس مانت Turbines( )Jets Munt کشور اسپانیا. این شرکت در سال 2223 تاسیس شده ولی از سال 1996 به عنوان تامین کننده برای سازندگان موتور های توربینی مشغول فعالیت بوده که موتور مرلین 92 این شرکت بدلیل همرده بودن با موتور SA-1 در جدول زیر مورد بررسی قرار می گیرد. جدول 3 موتور مرلین 92 محصول شرکت جتس مانت اسپانیا Merlin 92 92 میلی متر 252 میلی متر 1222 گرم 92 نیوتن 152222 بر دقیقه 622 درجه سلسیوس 325 گرم بر دقیقه کروسین موتور قطر موتور طول کلی موتور وزن موتور نیروی پیشران بیشینه دور بیشینه دمای بیشینه گاز خروجی مصرف سوخت در دور بیشینه سوخت مورد استفاده 9

5 -سازندگان این موتور در ابتدا به عنوان یک پروژه پژوهشی آغاز گردد که با رفع نواقص و افزایش راندمان هم اکنون توان بهره برداری عمده ازآن به عنوان اولین موتور میکروجت ساخت داخل کشور موجود میباشد. سازندگان این موتور شرکت پرواز صنعت سبحان )مهندس محمد تقی زاده مرند ) و مهندس عباس کثیری با نظارت جناب آقای دکتر فراهانی از اساتید دانشگاه صنعتی شریف می باشند. 12