تصنيف أنواع محركات الطائرات

اقرأ في هذا المقال


يمكن تصنيف محركات الطائرات بعدة طرق، كما يمكن تصنيفها حسب دورات التشغيل أو ترتيب الأسطوانات أو طريقة إنتاج الدفع وتكون كلها محركات حرارية تقوم بتحويل الوقود إلى طاقة حرارية يتم تحويلها إلى طاقة ميكانيكية لإنتاج قوة دفع، لأن معظم محركات الطائرات الحالية من نوع الاحتراق الداخلي، ولأن عملية الاحتراق تحدث داخل المحرك وتأتي محركات الطائرات في العديد من الأنواع المختلفة مثل التوربينات الغازية إضافة إلى المكابس الترددي والدوارة، دورتين أو أربع دورات والاشتعال بالشرارة والديزل والهواء أو المبرد بالماء، كما تحتوي المحركات التوربينية الترددية والغازية أيضًا على تقسيمات فرعية بناءً على نوع ترتيب الأسطوانة، أي المكبس ومدى السرعة، أي التوربينات الغازية.

تصنيف محركات الطائرات

المحركات الترددية

تم تصميم أنواع عديدة من المحركات الترددية، ومع ذلك فقد طور المصنعون بعض التصميمات التي يتم استخدامها بشكل أكثر انتشارً من غيرها، وبالتالي يتم التعرف عليها على أنها تقليدية، كما يمكن تنظيم المحركات الترددية تبعًا لتنظيم الأسطوانة (في الخط والنوع V والتصنيف الشعاعي والتصنيف المعاكس) أو وفقًا لطريقة التبريد (المبرد بالسائل أو المبرد بالهواء) في الواقع، يتم تبريد جميع المحركات المكبسية عن طريق نقل الحرارة الزائدة إلى الهواء المحيط.

المحركات المبردة بالهواء

في المحركات المبردة بالهواء، يكون انتقال الحرارة هذا مباشرًا من الأسطوانات إلى الهواء، لذلك من الضروري توفير زعانف معدنية رفيعة على أسطوانات المحرك المبرد بالهواء؛ من أجل زيادة السطح لنقل الحرارة بشكل كافٍ، كما يتم تبريد معظم محركات الطائرات الترددية بالهواء بالرغم من أن عددًا قليلاً من المحركات عالية الطاقة تستخدم نظام تبريد سائل فعال.

المحركات المبردة بالسائل

المحركات المبردة بالسائل، يتم فيها نقل الحرارة من الأسطوانات إلى المبرد، ثم يتم إرسالها عبر الأنابيب وتبريدها داخل المبرد الموجود في تيار الهواء، كما يجب أن يكون المبرد كبيرًا بما يكفي لتبريد السائل بكفاءة، حيث تتمثل المشكلة الرئيسية في التبريد السائل في الوزن الإضافي لسائل التبريد والمبادل الحراري أي المبرد والأنابيب لتوصيل المكونات، كما تسمح المحركات المبردة بالسائل بالحصول على طاقة عالية من المحرك بأمان.

المحركات المضمنة

يحتوي المحرك المضمن عمومًا على عدد زوجي من الأسطوانات، على الرغم من تصنيع بعض المحركات ثلاثية الأسطوانات، كما قد يكون هذا المحرك إما مبردًا بالسوائل أو مبردًا بالهواء وله عمود كرنك فردي فقط يقع إما فوق الأسطوانات أو أسفلها، أيضًا إذا كان المحرك مصممًا للعمل مع الأسطوانات الموجودة أسفل العمود المرفقي، حيث يسمى المحرك المقلوب.

كما يتضمن المحرك المستقيم على مساحة أمامية صغيرة، ويتم تكييفه بشكل أفضل مع الانسيابية، أيضًا عند تركيبها مع الأسطوانات في وضع مقلوب، فإنها توفر مزايا إضافية تتمثل في وجود جهاز هبوط أقصر ورؤية أكبر للدليل ومع زيادة حجم المحرك، فإن النوع المضمن والمبرد بالهواء يسبب مشاكل إضافية لتوفير التبريد المناسب لذلك، يقتصر هذا النوع من المحركات على المحركات ذات القدرة الحصانية المنخفضة والمتوسطة المستخدمة في الطائرات الخفيفة القديمة جدًا.

محركات معارضة أو من النوع(O) Opposed or O-Type Engines

يتضمن المحرك من النوع المقابل على صفين من الأسطوانات مقابل بعضهما البعض مباشرة مع عمود، حيث ترتبط مكابس كلا ضفتي الأسطوانة بالعمود المرفقي الفردي، على الرغم من أن المحرك يمكن أن يكون إما مبردًا بالسوائل أو مبردًا بالهواء، فإن النسخة المبردة بالهواء تستعمل في الغالب في مجال الطيران، كما يتم تثبيته بشكل عام مع الأسطوانات في وضع أفقي، أيضًا يتميز المحرك من النوع المعاكس بنسبة وزن منخفضة إلى القدرة الحصانية، كما أن شكله الضيق يجعله مثاليًا للتثبيت الأفقي على أجنحة الطائرة، أي تطبيقات المحرك المزدوج ميزة أخرى هي خصائص الاهتزاز المنخفض ويكون محرك متعاكس نموذجي رباعي الأسطوانات.

محركات من النوع (V) V-Type Engines

في المحركات من النوع V، يتم ترتيب الأسطوانات في بنكين متصلين بشكل عام يفصل بينهما 60 درجة، حيث تحتوي معظم المحركات على 12 أسطوانة، إما مبردة بالسائل أو بالهواء، كما يتم تحديد المحركات بواسطة V متبوعًا بشرطة وإزاحة المكبس بالبوصة المكعبة، على سبيل المثال، (V-1710) تم استخدام هذا النوع من المحركات في الغالب خلال الحرب العالمية الثانية ويقتصر استخدامه في الغالب على الطائرات القديمة.

محركات شعاعية Radial Engines

يتكون المحرك الشعاعي من صف أو صفوف من الأسطوانات منظمة شعاعياً حول علبة المرافق المركزية ولقد ثبت أن هذا النوع من المحركات متين للغاية ويمكن الاعتماد عليه وقد يكون عدد الأسطوانات التي يتكون منها الصف ثلاثة أو خمسة أو سبعة أو تسعة، أيضًا تحتوي بعض المحركات الشعاعية على صفين من سبعة أو تسعة أسطوانات مرتبة بشكل شعاعي حول علبة المرافق، أحدهما أمام الآخر هذه تسمى شعاعي مضاعف ويحتوي نوع واحد من المحركات الشعاعية على أربعة سطور من الأسطوانات مع سبع أسطوانات في كل سطر بإجمالي 28 أسطوانة.

كما لا تزال المحركات الشعاعية تستخدم في بعض طائرات الشحن القديمة وطائرات الحرب وطائرات رش المحاصيل، على الرغم من أن العديد من هذه المحركات لا تزال موجودة، إلا أن استخدامها محدود وإن المحرك الشعاعي أحادي الصف وتسع أسطوانات له بنية بسيطة نسبيًا، حيث يحتوي على أنف من قطعة واحدة وعلبة مرافق رئيسية من قسمين، كما تعد المحركات الأكبر حجمًا ثنائية الصفوف أكثر تعقيدًا من محركات الصف الواحد، على سبيل المثال، تتكون علبة المرافق الخاصة بمحرك (Wright R-3350) من القسم الأمامي لعلبة المرافق وأربعة أقسام رئيسية لعلبة المرافق وهي كالتالي رئيسية أمامية ووسط أمامي ومركز خلفي وخلفي رئيسي.

يوجد أيضًا كاميرا خلفية ومبيت غماز ومبيت أمامي لشاحن فائق وشاحن الغلاف الخلفي وغطاء السكن الخلفي للشاحن، حيث تشتمل محركات برات وويتني ذات الحجم المماثل على نفس الأقسام الأساسية، على الرغم من اختلاف البناء والتسمية بشكل كبير.

كما تُعرف محركات الطائرات ذات الأسطوانات المظلمة شعاعيًا والتي تدور باسم المحركات الدوارة، حيث يتم تثبيت العمود المرفقي بإطار الطائرة والمروحة معلقة في الأسطوانات، كما يؤدي دوران المحرك بالكامل إلى تخفيف الاهتزاز من خلال تشكيل حذافة كبيرة، أيضًا  أدى ذلك إلى تخفيفها مقارنة بالمحركات الأخرى التي تم إضافة دولاب الموازنة إليها لهذا الغرض، كما يبرد المحرك نفسه عن طريق تحريك الأسطوانات باستمرار عبر الهواء، أيضًا يتم تعويض هذه الفوائد من خلال الأعمال الشائكة المتمثلة في توصيل الوقود وزيت التشحيم إلى المحرك والتحكم في سرعة المحرك.

المصدر: 1. AIRFRAME TEXTBOOK BY JEPPESEN2. POWERPLANT TEXTBOOK BY JEPPESEN3. GENERAL TEXTBOOK BY JEPPESEN4. AIRCRAFT COMMUNICATION AND NAVIGATION SYSTEM BY MIKE TOOLY AND DAVID WYATT SECOND EDITION


شارك المقالة: