پیش رانِش جِت (jet propulsion)
نوعی روش پیش رانش. در این روش، جسم براثر جت یا جریانی از گازهای متفاوت که در جهتی خاص حرکت می کنند، به جهت مخالف رانده می شود. این حرکت تابع قانون سوم حرکت آیزاک نیوتون است: «هر عملی را عکس العملی است مساوی آن و در جهت مخالف». متداول ترین کاربرد اصل جت در موتور جت، رایج ترین موتور هواپیما، به چشم می خورد. موتور جت نوعی توربین گازی است. هوا پس از عبور از مدخلی واقع در جلوی موتور، با کمپرسور یا بادزن فشرده می شود و به محفظۀ احتراق می رسد. سوخت که معمولاً نوعی نفت با نام کروزن است، به داخل هوای فشرده پاشیده و مشتعل می شود. گاز داغ حاصل از اشتعال سوخت به سرعت رو به عقب منبسط می شود و توربینی را می چرخاند که وظیفۀ آن به کارانداختن کمپرسور است. سپس با سرعت بسیار زیاد از اگزوز یا شیپورۀ رو به عقب موتور خارج می شود. واکنش در برابر جریان رو به عقب گازها نیروی پیش رانشی به سمت جلو ایجاد می کند که از طریق دسته موتورها به هواپیما منتقل می شود. این نیرو نتیجۀ برخورد جریان گاز داغ با هوای ساکن نیست. نیروی پیش رانش جت با حاصل ضرب جرم گاز خروجی و شتاب آن متناسب است و با واحد نیوتون (N) بیان می شود. توربوجت ساده ترین شکل توربین گازی است و روی هواپیماهایی نصب می شود که با سرعتی بسیار بالاتر از سرعت صوت حرکت می کنند. توربو پراپ برای سرعت و ارتفاع متوسط، سرعتی حدود ۷۲۵ کیلومتر در ساعت، و ارتفاع پرواز ۱۰هزار متر، مناسب است و توربین آن قطعاتی اضافی دارد که بیشتر انرژی جریان گاز را جذب می کنند تا محور ملخ را از طریق جعبه دنده ای کاهنده به چرخش درآورند. توربوفن برای نصب روی هواپیماهایی مناسب است که با بالاترین حد سرعت زیر صوت حرکت می کنند. این نوع موتور کمپرسور یا بادزنی اضافی در جلو دارد و بخشی از جریان هوا را از کنار هستۀ موتور می گذراند تا با جریان گازهای خروجی مخلوط شود و دما و سرعت آن را کاهش دهد. درنتیجه، در مقایسه با موتورهای توربوجت مصرف سوخت آن کمتر و بازده آن بیشتر است. این موتور آرام تر کار می کند، ولی سرعتی بیش از سرعت موتورهای توربوپراپ ایجاد می کند. توربوشفت برای چرخاندن محور اصلی و ملخ دم هلیکوپتر، همچنین در هاورکرافت، کشتی، قطار، و نیز در نیروگاه های برق و تلمبه خانه ها به کار می رود. این نوع موتور در حقیقت نوعی توربوپراپ بدون ملخ است و توان آن از طریق توربینی اضافی به جعبه دنده یا مستقیماً به محور خروجی می رسد. بخش عمدۀ انرژی گاز صرف به حرکت درآوردن کمپرسورها و چرخاندن محور ملخ می شود. درنتیجه، نیروی پیش رانش باقی مانده ناچیز است. توان این نوع موتور را معمولا به صورت توان اسب محور (shp) یا کیلووات (kW) بیان می کنند. موتور رَم جت در بعضی از موشک ها به کار می رود. وقتی سرعت به دوبرابر سرعت صوت (دو ماخ) برسد، فشار ورودی جلوی موتور جت به هفت برابر فشار هوای خارج می رسد و نسبت تراکم با افزایش سرعت تا هشت ماخ سریعاً بالا می رود، به طوری که دیگر به کمپرسور یا توربین نیاز نیست. موتور رَم جت فقط از لوله ای به شکل بشکه تشکیل می شود که انتهای آن باز است و سوخت در مقطعی از آن می سوزد که وسیع تر از بقیۀ مقاطع است. این موتور سبک و ارزان است و به آسانی تولید می شود، اما مصرف سوخت آن بالاست و برای رسیدن به سرعت بهینه به موتور کمکی موشکی متکی است. یکی دیگر از انواع موتورهای جت با قابلیت های اضافی عبارت است از موتور چندکمپرسوری که در آن، کمپرسور به دو یا سه بخش تقسیم می شود که هر یک توربین مخصوص دارد و بنابراین، هر یک با سرعت بهینۀ خاص خود کار می کند. در موتور با رانش هدایت شونده، شیپوره های جت از حالت عمودی به حالت افقی درمی آیند تا بتوانند به حالت عمودی از زمین بلند شوند و پس از آن در سطح افقی پرواز کنند. این موتور ازجمله در هواپیمای هری یر (هرِیر) کاربرد دارد. از موتور با رانش معکوس برای کاهش سرعت هواپیمای جت هنگام فرود استفاده می کنند. به این منظور، لوله های جت با دریچه های مخصوصی بسته می شوند و گازها را از طریق مجراهای موقت به جلو هدایت می کنند. موتورهای پس سوز روی هواپیماهای نظامی نصب می شوند تا در مدت زمان کوتاه، نیروی رانش خود را حدود ۷۰ درصد افزایش دهند. این عمل با احتراق کنترل شدۀ سوخت در جریان گازی صورت می گیرد که از توربین عبور کرده است. درنتیجۀ این عمل، مصرف سوخت افزایش می یابد.
نوعی روش پیش رانش. در این روش، جسم براثر جت یا جریانی از گازهای متفاوت که در جهتی خاص حرکت می کنند، به جهت مخالف رانده می شود. این حرکت تابع قانون سوم حرکت آیزاک نیوتون است: «هر عملی را عکس العملی است مساوی آن و در جهت مخالف». متداول ترین کاربرد اصل جت در موتور جت، رایج ترین موتور هواپیما، به چشم می خورد. موتور جت نوعی توربین گازی است. هوا پس از عبور از مدخلی واقع در جلوی موتور، با کمپرسور یا بادزن فشرده می شود و به محفظۀ احتراق می رسد. سوخت که معمولاً نوعی نفت با نام کروزن است، به داخل هوای فشرده پاشیده و مشتعل می شود. گاز داغ حاصل از اشتعال سوخت به سرعت رو به عقب منبسط می شود و توربینی را می چرخاند که وظیفۀ آن به کارانداختن کمپرسور است. سپس با سرعت بسیار زیاد از اگزوز یا شیپورۀ رو به عقب موتور خارج می شود. واکنش در برابر جریان رو به عقب گازها نیروی پیش رانشی به سمت جلو ایجاد می کند که از طریق دسته موتورها به هواپیما منتقل می شود. این نیرو نتیجۀ برخورد جریان گاز داغ با هوای ساکن نیست. نیروی پیش رانش جت با حاصل ضرب جرم گاز خروجی و شتاب آن متناسب است و با واحد نیوتون (N) بیان می شود. توربوجت ساده ترین شکل توربین گازی است و روی هواپیماهایی نصب می شود که با سرعتی بسیار بالاتر از سرعت صوت حرکت می کنند. توربو پراپ برای سرعت و ارتفاع متوسط، سرعتی حدود ۷۲۵ کیلومتر در ساعت، و ارتفاع پرواز ۱۰هزار متر، مناسب است و توربین آن قطعاتی اضافی دارد که بیشتر انرژی جریان گاز را جذب می کنند تا محور ملخ را از طریق جعبه دنده ای کاهنده به چرخش درآورند. توربوفن برای نصب روی هواپیماهایی مناسب است که با بالاترین حد سرعت زیر صوت حرکت می کنند. این نوع موتور کمپرسور یا بادزنی اضافی در جلو دارد و بخشی از جریان هوا را از کنار هستۀ موتور می گذراند تا با جریان گازهای خروجی مخلوط شود و دما و سرعت آن را کاهش دهد. درنتیجه، در مقایسه با موتورهای توربوجت مصرف سوخت آن کمتر و بازده آن بیشتر است. این موتور آرام تر کار می کند، ولی سرعتی بیش از سرعت موتورهای توربوپراپ ایجاد می کند. توربوشفت برای چرخاندن محور اصلی و ملخ دم هلیکوپتر، همچنین در هاورکرافت، کشتی، قطار، و نیز در نیروگاه های برق و تلمبه خانه ها به کار می رود. این نوع موتور در حقیقت نوعی توربوپراپ بدون ملخ است و توان آن از طریق توربینی اضافی به جعبه دنده یا مستقیماً به محور خروجی می رسد. بخش عمدۀ انرژی گاز صرف به حرکت درآوردن کمپرسورها و چرخاندن محور ملخ می شود. درنتیجه، نیروی پیش رانش باقی مانده ناچیز است. توان این نوع موتور را معمولا به صورت توان اسب محور (shp) یا کیلووات (kW) بیان می کنند. موتور رَم جت در بعضی از موشک ها به کار می رود. وقتی سرعت به دوبرابر سرعت صوت (دو ماخ) برسد، فشار ورودی جلوی موتور جت به هفت برابر فشار هوای خارج می رسد و نسبت تراکم با افزایش سرعت تا هشت ماخ سریعاً بالا می رود، به طوری که دیگر به کمپرسور یا توربین نیاز نیست. موتور رَم جت فقط از لوله ای به شکل بشکه تشکیل می شود که انتهای آن باز است و سوخت در مقطعی از آن می سوزد که وسیع تر از بقیۀ مقاطع است. این موتور سبک و ارزان است و به آسانی تولید می شود، اما مصرف سوخت آن بالاست و برای رسیدن به سرعت بهینه به موتور کمکی موشکی متکی است. یکی دیگر از انواع موتورهای جت با قابلیت های اضافی عبارت است از موتور چندکمپرسوری که در آن، کمپرسور به دو یا سه بخش تقسیم می شود که هر یک توربین مخصوص دارد و بنابراین، هر یک با سرعت بهینۀ خاص خود کار می کند. در موتور با رانش هدایت شونده، شیپوره های جت از حالت عمودی به حالت افقی درمی آیند تا بتوانند به حالت عمودی از زمین بلند شوند و پس از آن در سطح افقی پرواز کنند. این موتور ازجمله در هواپیمای هری یر (هرِیر) کاربرد دارد. از موتور با رانش معکوس برای کاهش سرعت هواپیمای جت هنگام فرود استفاده می کنند. به این منظور، لوله های جت با دریچه های مخصوصی بسته می شوند و گازها را از طریق مجراهای موقت به جلو هدایت می کنند. موتورهای پس سوز روی هواپیماهای نظامی نصب می شوند تا در مدت زمان کوتاه، نیروی رانش خود را حدود ۷۰ درصد افزایش دهند. این عمل با احتراق کنترل شدۀ سوخت در جریان گازی صورت می گیرد که از توربین عبور کرده است. درنتیجۀ این عمل، مصرف سوخت افزایش می یابد.
wikijoo: پیش_رانش_جت