TURBOJET MOTORLARI: Sivil ve askeri havacılığın amaçlarından biride uçuş hızını arttırmak, ve bu artışı en düşük özgül yakıt sarfiyatı ile sağlamaktır. 1940 yıllarında ilk defa gaz türbinlerinin uçaklarda güç sistemi olarak kullanılmaları araştırma konusu olmuştur. Uçak hızlarının arttırılması için gerekli olan iki ana şartı,  yani  uçuş  yüksekliği  ve  uçuş  hızı ile verimin azalmamasını en iyi olarak yerine getiren bu güç grubu çok kısa bir sürede ileri düzeyde geliştirilmiş ve 1950 yıllarından sonra orta ve uzun menzilli yolcu uçakları ile avcı ve bombardıman uçaklarına uygulanmaya başlamıştır. Günümüzde, hafif uçaklarla özel amaçlı bazı uçakların dışında, tüm sivil ve askeri uçaklarda turbojet veya turbofan motorları kullanılmaktadır. jet motoru giriş ağzından alınan havaya yakıtın karışıp yanmasıyla enerji kazandırarak, meydana gelen gaz karışımını geriye doğru hızlandırır. bu hızlanma, diğer bir deyişle momentum değişimi bir kuvvet doğurur. Meydana gelen bu kuvvet kendisine eşit, fakat aksi yönlü bir tepki oluşturur. Buna göre, jet motorunun oluşturduğu tepkinin, hızlandırılan hava kütlesi ve yakıt kütlesi (hava+yakıt karışımı) ile motor içindeki bu kütlelere kazandırılan ivmenin fonksiyonu olduğu görülür. t, tepki (kg); m, hızlandırılan gazların (hava+yakıt, mh+myk) toplam kütlesel debisi (kg/sn); v1, uçağın uçuş hızı veya gazların ilk hızı (m/sn); v2, gazların ekzos hızı (m/sn) olmak üzere: t=(v2-v1)m/g (denklem 1) tepki denklemi elde edilir. Örnek olarak; saniyede 250 kg. hava ve 5kg. yakıt kullanan bir turbojet motorunun ekzos gazlarının hızı 750 m/sn ve uçağın hızı 280 m/sn dir, tepki; t=(750-280)(250+5)/9.81=12 217 kg. olur. turbojet veya turbofan motorlarındaki eşdeğer güç ise; pe=tv1/75 (hp) formülüyle hesaplanır. Buna göre, örnek motorun 280 m/sn lik uçuş hızındaki eşdeğer gücü: pe=12 217*280/75= 45 610 hp. olur. Tepkiyi etkileyen faktörler ise, hava yoğunluğu, motor boyutu ve dönme hızı, uçuş hızı ve motor içindeki yanan yakıtın sağladığı yanma ısısı (ekzos hızı) olarak özetlenebilir.

    YOĞUNLUK: jet motorunun tepki birim zamanda motordan geçen hava kütlesi ile orantılı olduğuna göre, kütleyi etkileyen hava yoğunluğuna da bağlı demektir. Hava yoğunluğu ise; basıncın, yani uçuş yüksekliğinin, hava sıcaklığının ve rutubet miktarının bir fonksiyonudur. şu halde hava sıcaklığı arttıkça tepki azalacaktır. Yani, aynı uçak motoru kalkışta kış aylarındaki tepkiyi yaz aylarında sağlayamayacaktır. Uçuş yüksekliği arttıkça, motorun tepkisi azalacaktır. Havadaki rutubet arttıkça tepki azalacaktır. Sıcaklığın hava yoğunluğunu, dolayısı ile tepkiyi, ters yönde etkilemesi; özellikle kalkışta gerekli olan maksimum tepkiyi etkilemesi, düzeltilmesi gereken bir durum yaratmaktadır. Çoğu jet motoru yapımcıları, motorun kompresör veya yanma odası içine su veya su/metanol karışımı püskürtülmesi ile bu eksikliği gidermeyi başarmışlardır. Tabi bu çözüm uçak yapımcısının da ek bir sistem geliştirmesini ve uçağa yerleştirmesini gerektirir. bazı hallerde, örneğin yüksek meydanlardan çok sıcak havalarda kalkışta su püskürtme yolu da yeterli olmayabilir. Çok az karşılaşılacak bu özel hallerde uçağın kalkış ağırlığını (yani yükünü) azaltmak tek çözüm olur. Uçuş yüksekliği ile yoğunluğun azalması, motorun tepkisinin azalmasına neden olur. Ancak, uçuş yüksekliği artıkça uçağın sürükleme kuvveti azalacak, ve aynı hızda uçabilmek için daha az tepkiye gereksinim olacaktır. bu nedenle, jet motorlarının yükseklikle azalan tepkisi (büyük bir ölçüde) azalan sürükleme ile karşılanmış olur. Ayrıca genellikle sıcaklığın yükseklik ile azalması, az da olsa, yoğunluğun ve tepkinin artmasına yardım edecektir.

    MOTOR BOYUTU VE DÖNME HIZI: Tepki, motor içinde ivmelendirilen hava kütlesinin de fonksiyonu olduğundan, motor çapını artırarak daha fazla hava girmesi sağlanabilir. ancak motor çapı artıkça ağırlığı ve aerodinamik parazit sürükleme kuvveti de artar. Motorun hava akımı sağlayan kompresörün dönme hızını artırmakta hava debisinin (kütlesini) artırıcı yönde etki yapar. bu çözüm de hem kompresörün verimi, hem de artan dönme hızlarının karesi ile orantılı olarak artan ivmeler (atalet kuvvetleri) nedeni ile mekanik yapının dayanıklılığı bakımından sınırlıdır.

    UÇUŞ HIZI: Uçuş hızı arttıkça, jet motorunun tepkisi azalacaktır. Uçuş hızının artması ise motor girişindeki dinamik basıncın artmasına ve bu nedenle motora daha fazla hava girmesine yol açacaktır. Dinamik basıncın bu etkisi, kaybolan tepkiyi fazlasıyla karşılayacaktır. Uçuş hızını transonik (ses hızı yakınında) veya süpersonik (ses hızının üstünde) olması her ne kadar dinamik basıncın artmasını sağlarsa da, günümüzde uçaklara uygulanmakta olan jet motorlarının kompresörleri henüz süpersonik akımlar da verimli olarak çalışacak gibi geliştirilmediğinden, bu tip uçakların motorlarında bu etkiden tam olarak yararlanılamamaktadır. transonik veya süpersonik hızlarda uçan uçaklarda, jet motorunun hava giriş kısmında akım hızı yavaşlatılmakta ve kompresöre giren havanın mach sayısı 0.3-0.5 mertebesine düşürülmekte.

    Devamı için tıklayınız->>>