كنترل موتور جت و نشان دهنده هاي آن
در اين مقاله, , به معرفي سيستم کنترل موتور جت پرداخته و قسمت هاي مختلف آنرا بررسي خواهيم نمود. كنترل موتور جت معمولاً با استفاده از يك اهرم كنترل كننده و مشاهده و چك كردن نشان دهنده هاي مخصوصي كه در روي صفحه نشاندهنده ها مقابل خلبان نصب شده اند، انجام مي گيرد. كار اين اهرم كه آن را اهرم كنترل (Control Lever)، اهرم قدرت (Power Lever) و يا دسته گاز (Throttle Lever) مي نامند، انتخاب جريان سوخت و دور موتور است، تا نيروي جلو برنده مناسبي توسط موتور توليد شود.
در موتور جت ملخدار اين اهرم به واحد كنترل ملخ متصل بوده و علاوه بر كنترل سيستم سوخت، بر روي اين واحد اثر گذارده و ملخ را نيز كنترل مي كند.
سيستم سوخت مجهز به يك شير مسدود كننده (Shut-Off Cock) است كه در موقع روشن كردن موتور بايد راه سوخت را باز و در زمان خاموش كردن، جريان سوخت را مسدود نمايد، اين شير ممكن است داراي يك اهرم جداگانه بوده و يا متصل به دسته گاز باشد.
كارآيي يك موتور و نحوه كار كردن سيستم هاي موجود در آن توسط نشان دهنده هايي مشخص مي شود. اگر چه بر حسب هواپيما و موتور آن سيستم ها و نشان دهنده هاي مربوط به آن فرق مي كند، ولي معمولاً مهمترين نشان دهنده هايي كه به منظور كنترل موتور جت توربين دار استفاده مي شود عبارتند از :
1- نشان دهنده نيروي جلوبرنده (Thrust Meter)
اين نشان دهنده ممكن است اندازه گيرنده فشار گازهاي خروجي از لوله اگزوز بوده و يا اينكه تعيين كننده نسبت فشار گازها در لوله اگزوز به فشار هواي ورودي موتور باشد. هنگاميكه از نشان دهنده نوع اول استفاده مي شود لازم است تغييرات فشار هواي ورودي را در نظر گرفته و بر اساس آن اصلاحيه اي انجام گيرد.
نوع دوم به نشان دهنده نسبت فشار موتور (Pressure Ratio Engine) يا (E.P.R) معروف است. براي تعيين فشار گازها در لوله اگزوز و همچنين فشار هواي ورودي به كمپرسور، از لوله هاي پيتو (Pitot Tubes) استفاده مي شود. اين لوله ها فشار موجود در اين نقاط را حس كرده و مستقيماً به نشان دهنده منتقل مي كنند و يا اينكه توسط انتقال دهنده فشار، بصورت يك جريان الكتريكي به نشان دهنده مي فرستند. هرگاه نشان دهنده از نوع اول، يعني تعيين كننده فشار گازها در لوله اگزوز باشد، مي توان گفت كه يك فشارسنج بوده و صفحه مدرج آن بر حسب پوند بر اينچ مربع (PSI) يا اينچ جيوه درجه بندي شده است.
2- تركمتر (Torque meter)
اين نشان دهنده قدرت موتورهاي جت ملخ دار را تعيين مي كند. نيروي پيچشي موتور (Engine Torque) كه در موقع چرخش ملخ توليد مي شود، متناسب است با قدرت توليدي موتور كه توسط محور آن، ملخ مي چرخد. اين نيروي پيچشي كه توسط دنده هاي كاهنده دور (Reduction Gear) حس مي شود، به اين نشان دهنده منتقل شده و بدين ترتيب قدرت موتور مشخص مي شود. سيستم تركمتر علاوه بر نشان دادن قدرت موتور، در صورتي كه اشكالي براي موتور پيش آيد، مي تواند بطور اتوماتيك سيستم فدركن ملخ (Feathering System) را بكار اندازد. در بعضي موارد اين سيستم به طور اتوماتيك با سيستم تزريق آب (Water Injection System) همكاري مي كند، به طوري كه برحسب قدرت موتور مقدار مايع خنك كننده را تعيين مي نمايد.
3- نشان دهنده دور موتور(Engine Speed Indicator)
براي نشان دادن دور موتور، از يك ژنراتور كوچك استفاده مي شود كه با موتور درگير بوده و با آن مي چرخد. در اثر چرخش محور اين ژنراتور، جريان برقي توليد مي شود (متناسب با دور) كه با انتقال به يك نشان دهنده مي توان دور موتور را تعيين نمود. اين نشان دهنده، دور حقيقي موتور در دقيقه (RPM) يا درصد ماكزيمم دور را مشخص مي كند.
4- نشان دهنده درجه حرارت گازهاي توربين (T.G.T Gage)
در موقع كار كردن يك موتور، دانستن درجه حرارت گازهاي خروجي از توربين ضروري مي باشد. بعلت بيش از حد داغ بودن گازهاي ورودي به توربين و متفاوت بودن نحوه افت درجه حرارت گازها در حين عبور از آن، معمولاً درجه حرارت گازهاي خروجي توربين را اندازه مي گيرند.
اين نشان دهنده كه به طور اختصار(T.G.T Gage) ناميده مي شود، ممكن است با اسامي ديگري از قبيل نشان دهنده درجه حرارت گازهاي اگزوز (E.G.T) و نشان دهنده حرارت لوله اگزوز (J.P.T) يا ( Jet Pipe Temperature) نيز معرفي شود. براي نشان دادن درجه حرارت گازها از تعدادي ترموكوپل استفاده مي شود، كه در مسير جريان گازها قرار مي دهند. ميله(probe) هر ترموكوپل شامل دو واير از جنس هاي متفاوت بوده كه معمولاً از آلياژ نيكل- كرم و نيكل- آلومينيوم است. اين ميله و وايرهاي داخل آن تحت تأثير حرارت قرار گرفته و به صورت يك جريان الكتريكي به نشان دهنده منتقل مي گردد. اين نشان دهنده بر حسب درجه سانتيگراد حرارت را نشان مي دهد.
چون در شرايط مختلف پروازي درجه حرارت هواي ورودي تغيير مي كند، لذا علاوه بر قراردادن اين ترموكوپل ها در محل عبور گازها در لوله اگزوز، درجه حرارت هواي ورودي نيز توسط ترموكوپل اندازه گيري مي شود تا ضمن در نظر گرفتن هواي ورودي، حرارت گازها توسط نشان دهنده تعيين شود.
5- نشان دهنده حرارت و فشار روغن
درجه حرارت و فشار روغن به صورت الكتريكي به سوي نشان دهنده هاي مربوطه فرستاده مي شود. نشان دهنده درجه حرارت روغن، مشخص كننده ميزان خنكي روغن در موقع استفاده از آن در موتور بوده و بر حسب درجه سانتيگراد درجه-بندي شده است. نشان دهنده فشار روغن گوياي مقدار روغن و فشار آن در سيستم روغن كاري مي باشد كه بر حسب پوند بر اينچ مربع (PSI) درجه بندي شده است. در بعضي از نشان دهنده هاي فشار روغن، از رنگهاي مختلف استفاده مي شده وتوسط آنها فشار زياد، نرمال و كم روغن مشخص مي شود.
6- نشان دهنده هاي حرارت و فشار سوخت
اين نشان دهنده ها مانند نشان دهنده هاي حرارت و فشار روغن به وسيله سيگنال هاي الكتريكي كار مي كنند. نشان دهنده فشار سوخت، تعيين كننده فشار سوختي است كه در سيستم سوخت فشار كم توليد مي شود. نشان دهنده حرارت سوخت، با مشخص كردن درجه حرارت سوخت در سيستم فشار كم گوياي مناسب يا نامناسب بودن حرارت آن جهت سوختن در محفظه هاي احتراق است. اين نشان دهنده نيز مانند نشان دهنده هاي حرارت و فشار روغن، حرارت را بر حسب سانتيگراد و فشار را بر حسب پوند بر اينچ مربع نشان مي دهد.
7- نشان دهنده جريان و مصرف سوخت(Fuel Flow Meter)
گرچه ممكن است ميزان مصرف سوخت براي يك پرواز معين در بين موتورهاي مشابه به مقدار خيلي جزئي با هم تفاوت داشته باشد، جريان سوخت مي تواند گوياي طرز كار موتور و مقدار مصرف سوخت در پرواز باشد. معمولاً هر سيستم سوخت در قسمت فشار كم داراي انتقال دهنده جريان و مصرف سوخت و يك نشان دهنده است كه ميزان مصرف سوخت را برحسب گالن، پوند يا كيلوگرم در ساعت نشان مي دهد.
8- لرزه نگار(Vibration Indicator)
موتور توربوجت معمولاً داراي لرزش خيلي كمي است، به طوري كه هر تغيير لرزش به خاطر بد كاركردن موتور بدون استفاده از يك نشان دهنده محسوس نيست. بنابراين خيلي از موتورها مجهز به لرزه نگار هستند كه به طور دائم ميزان لرزندگي موتور را كنترل كرده و مشخص مي كند. لرزه نگار يك نشان دهنده الكتريكي است كه توسط يك انتقال دهنده لرزش، كه در روي موتور نصب شده است و يك آمپلي فاير، سيگنال ها را دريافت كرده و نشان مي دهد.
9- سيستم هاي اعلام خطر (Warning Systems)
علاوه بر سيستم اعلام خطر آتش، موتورهاي جت مجهز به سيستم هاي ديگري هستند كه به صورت سمعي يا بصري اعلام خطر مي كنند. اين سيستم ها ممكن است به خاطر كم شدن فشار روغن و فشار سوخت، كم شدن درجه حرارت، لرزش يا بيش از حد داغ شدن قطعات موتور اعلام خطر كنند.
اين كار توسط به كار افتادن زنگ، بوق و چراغ خطر انجام مي شود و به خلبان هشدار مي دهد كه به نشان دهنده هاي وسط صفحه نشان دهنده ها توجه كند.
روشن كردن موتور جت(Jet Engine Starting)
قبل از بكار انداختن يك موتور جت رعايت نكات ايمني زير الزاميست :
مجراي ورودي هوا در موتورهاي جت، حجم بسيار زيادي از هوا را به داخل خود مي كشد، در اثر اين كار جرياني با سرعت زياد نزديك دهانه ورودي ايجاد شده و در فاصله معيني از جلوي موتور، اين جريان هوا سبب از جاكندن و مكش مواد خارجي، قطعات، وسايل و يا حتي بدن انسان به داخل موتور مي گردد. براي جلوگيري از اين حوادث بايد تا شعاع معيني در جلوي هواپيما از قرار دادن مواد و قطعاتي كه به جايي متصل نيستند خودداري گردد.
قبل از روشن كردن موتور براي اطمينان از عدم وجود مواد و اشياي خارجي، داخل مجراي ورودي موتور بايد بازديد شود. در موقع كار كردن موتور چون درجه حرارت گازهاي خروجي از آن خيلي زياد است تا فاصله معيني در عقب هواپيما اين گازها قادر به سوزاندن و يا حتي ذوب كردن اشيائي است كه در آن فاصله به صورت اتفاقي قرار دارند. بنابراين بايستي منطقه عقب هواپيما را از وجود هر چيزي كه در اثر اين حرارت آسيب مي بيند پاك نگه داشت. موتورهاي جت توليد صداي زيادي مي-كنند كه قادر به ايجاد كري موقت يا حتي دائم مي شود. افرادي كه با اين موتورها كار مي كنند بايد از گوشي هاي مخصوص محافظ گوش استفاده كنند. موتورهاي جت مجهز به سيستم هاي احتراق با توان الكتريكي بالا هستند، بنابراين تماس با اين سيستم-ها و شمع هاي موتور جت سبب برق گرفتگي مي شود. پس از خاموش كردن موتور درصورتي كه تا آن زمان سيستم احتراق در حال كاركردن بوده باشد، قبل از تماس، بايد از تخليه خازن هاي موجود اطمينان داشت.
روشن كردن موتور جت احتياج به يك سري كارهاي معين دارد كه به شرح زير است:
ابتدا موتور بايد با دور مشخصي بچرخد به طوري كه كمپرسور آن بتواند هواي كافي مكيده و به داخل آن انتقال دهد. قبل از ورود سوخت به محفظه احتراق، بايد سيستم احتراق به كار افتد. سوخت توسط اهرم قدرت كنترل مي گردد. بالاخره، استارتر بايستي با موتور درگير باشد تا زمانيكه موتور به دور خودكفايي برسد.
در اينجا به طور نمونه ترتيب روشن كردن يك موتور توربوجت بيان مي گردد :
1- اهرم كنترل قدرت (دسته گاز) در وضعيت ((off يا بسته باشد.
2- سوئيچ اصلي باز يا در وضعيت (on) باشد.
3- شير كنترل سوخت در وضعيت (on) يا(Normal) باشد.
4- سوئيچ پمپ كمكي سوخت (Fuel Booster Pump) در وضعيت (on) باشد.
5- سوئيچ استارتر در وضعيت(on)، در اين حالت بايد دور موتور و فشار روغن بالا رود كه با مشاهده نشان دهنده دور و نشان دهنده فشار روغن اطمينان كسب مي كنيم كه اين كار انجام مي شود.
6- ما بين 10 تا 15 درصد دور، دسته گاز را تا وضعيت هرزگردي موتور جلو مي بريم.
7- با مشاهده نشان دهنده هاي فشار يا جريان سوخت و درجه حرارت گازهاي لوله اگزوز دقت كنيم كه از حدود در نظر گرفته شده براي آنها تجاوز نكنيم.
خاموش كردن موتور (Engine Shutdown)
در موتورهاي جت توربين دار كه قطعه معكوس كننده نيروي جلوبرنده هستند عقب كشيدن دسته گاز تا نقطه (off) جريان سوخت به موتور قطع شده و موتور خاموش مي گردد. در موتورهايي كه مجهز به اين قطعه هستند علاوه بر عقب كشيدن دسته گاز (تا وضعيت هرزگردي) به منظور قطع جريان سوخت به موتور، از اهرم مسدودكننده جريان سوخت (Fuel Shutoff Lever) استفاده شده و موتور خاموش مي گردد. قبل از خاموش كردن، حتي الامكان بهتر است كه موتور خنك باشد. پس از قرار دادن دسته گاز و يا اهرم مسدود كننده سوخت در وضعيت (off)، پمپ كمكي سوخت هواپيما نيز بايد در وضعيت (off) قرار گيرد.
قدرداني :
در پايان از اعضاي محترم گروه تحقيقاتي پيشرانش, خانمها نفيسه کاظم زاده, حسنيه کر, طيبه بيسجردي و مريم مصباح الهدي که اين مقالات حاصل تلاش آنهاست, کمال تشکر و قدرداني را داريم.
منابع:
- JET AIRCRAFT POWER SYSTEM, JACK CASAMASSA & BENT
- THE JET ENGINE, ROLLS ROYCE, 1996
| 
