بررسی میزان داغ شدن موتور هواپیما
نازلهای توربین پرفشار یکی از داغترین اجزای موتورهای هوپیما بشمار میروند. مانند هر ماشین پر سرعت، دمای موتور توربوفن در حین عملیات به میزان قابل توجهی افزایش مییابد. موتورهای توربوفن از هزاران قطعه با فرآیند ساخت پیچیده تشکیل شدهاند. یک موتور CF6-80C2 محصول شرکت جنرال الکتریک نصبشده بر روی بوئینگ 747، از بیش از 40 هزار قطعه ساخته شدهاست. قطعات حیاتی با فلزات و آلیاژهای منحصر به فرد ساخته میشوند تا در برابر داغ شدن موتور هواپیما در دماهای شدید مقاومت کنند.
” بخوانید: چگونه موتورهای توربوفن از گرم شدن بیش از حد جلوگیری میکنند “
محفظه احتراق یکی از داغترین بخشهای موتور است. در این بخش ترکیب همگن هوای تحت فشار و سوخت مشتعل میشود. یک موتور توربوفن با نیروی پیشران بیشینه، تقریبا دمای 1700 درجه سانتیگراد را در بخش داغ تجربه میکند. محفظه احتراق شامل پوششهای حرارتی بسیار موثر بر روی لایه داخلی است. پوششهای حرارتی بهعنوان یک مانع گرما عمل کرده و از مواد اصلی محافظت میکنند. بدون مانع حرارتی، حداکثر دمای مجاز به دلیل آستانه نقطه ذوب سوپرآلیاژها به طور قابلتوجهی محدود میشود.
قابلتوجه است که داغترین بخش موتور توربوفن میتواند محفظه احتراق نباشد. بهعنوان مثال، داغترین بخش در موتور CF6-80 محصول جنرال الکتریک، نازل طبقه یک توربین پرفشار است. نازل طبقه یک توربین پرفشار در پاییندست محفظه احتراق در ابتدای توربینها نصب میشود. این بخش یک گذرگاه برای عبور گازهای داغ از محفظه احتراق به سمت طبقه یک توربین پرفشار است.
موتور CF6-80 محصول جنرال الکتریک علاوه بر بوئینگ 747، بر روی انواع هواپیماهای تجاری مانند بوئینگ 767 (نمونهCF6-80C2)، ایرباس A310 (نمونهCF6-80C2) و ایرباس A330 (نمونهCF6-80E1) نصب شدهاست.
اندازهگیری دمای موتور
پرابهای ترموکوپل در مکانهای مختلف روی موتورهای هواپیما، برای خوانش دما نصب میشوند. دمای گاز خروجی (EGT) عملکرد موتور را با اندازهگیری دمای خروجی از اگزاست توربین تعیین میکند. حاشیه EGT، تفاوت بین EGT برخاست و حد نهایی EGT را فراهم میکند. حاشیه EGT زمان باقیمانده عملیاتی و سلامت موتور را مشخص میکند.
عملکرد عملیاتی موتور
عملکرد عملیاتی موتورهای هواپیما برای تشخیص فرسودگی، سایش تسریعشده و سایر خرابیها پایش میشود. سلامت و پایداری موتور از طریق جمعآوری دادههای عملیاتی ارزیابی میشود. یک موتور هواپیمای باریکپیکر که در یک منطقه صحرایی با حداکثر نیروی پیشران برخاست کار میکند، روندهای متفاوتی را نسبت به موتور مشابه در یک منطقه گرمسیری نشان میدهد. ابزارهای پایش روند کاری موتور به گونهای طراحی شدهاند که بتوان در زمان واقعی وضعیت موتورها را مشاهده کرد.
حد مجاز حاشیه EGT بسته به نوع موتور و میزان نیروی پیشران متفاوت است. به طور معمول، حداکثر حاشیه مجاز EGT برای اکثر موتورها با عملکرد تقلیلیافته بین 75 تا 100 درجه سانتیگراد است. به طور مشابه، حداکثر حاشیه مجاز EGT برای موتورها با سطح عملکردی بالاتر بین 50 تا 70 درجه سانتیگراد است.
حاشیه EGT در طول زمان، بسته به استفاده و شرایط عملیاتی هواپیما تعیین میشود. به عنوان مثال، حاشیه EGT موتور CFM56-7B27، یک موتور با سطح عملکرد بالا، نصبشده بر روی بوئینگ 737-900ER میتواند به میزان 50 درجه سانتیگراد در کمتر از 10 هزار سیکل پروازی موتور باشد. این بدان معنی است که موتور باید برای بازیابی عملکرد از بال جدا شود. اگر قطعات با عمر محدود (LLP) به حد مجاز خود رسیده باشند، ممکن است نیاز به تعمیرات اساسی باشد. از سوی دیگر، یک موتور با سطح عملکردی پایینتر، از نوع CFM56-7B24 نصبشده بر روی بوئینگ 737-900 میتواند برای بیش از 15 هزار سیکل عملیاتی در خدمت باقی بماند.
منبع:
#موتور هوایی #موتور توربوفن #محفظه احتراق
