محرك ملحق

علبة تروس الملحقات هي جزء من محرك التوربينات الغازية . [ 1 ] ورغم أنها ليست جزءًا من قلب المحرك، إلا أنها تُشغّل الملحقات - مثل المولدات، ومضخات الوقود وزيت التشحيم، وضواغط الهواء، والمضخات الهيدروليكية، ومحركات بدء التشغيل - الضرورية لتشغيل المحرك أو الطائرة المُركّب عليها. وتتعامل علب تروس الملحقات في المحركات الكبيرة مع قدرة تتراوح بين 400 و 500 حصان. [ 2 ]
عناصر
تُستمد الطاقة اللازمة لتشغيل الملحقات من العمود المركزي الذي يربط قسمي التوربين والضاغط في المحرك. ويتطلب ذلك وجود علبة تروس داخلية تربط نظام التشغيل بعمود إدارة شعاعي [ 3 ] أو عمود برجي [ 4 ] يقوم بدوره بتشغيل علبة تروس خارجية .
علبة تروس داخلية
يُعد تصميم علبة التروس الداخلية معقدًا بسبب الحرارة والمساحة المحدودة المتاحة لتوصيل عمود الدوران. وعادةً ما توضع بين مخرج الضاغط وغرفة الاحتراق . أما في المحركات التوربينية المروحية أو التصاميم التي تستخدم ضواغط طرد مركزي، فقد توضع أمام الضاغط.
في التصميمات ثنائية المحاور، يُستمد محرك الملحقات من محور الضغط العالي، [ 4 ] أي المحور الخارجي والأقصر من المحورين المتمركزين. يصل هذا المحور إلى سرعته القصوى بسرعة أكبر عند بدء تشغيل المحرك. يمكن أيضًا تقسيم علب تروس المحرك والملحقات إلى قسمين، أحدهما مُدار من كل محور من محاور المحرك، وذلك لتوزيع الأحمال. تُوضع الأنظمة الحيوية للمحرك، بما في ذلك محرك التشغيل، على محور الضغط العالي، بينما تُوضع أنظمة الطائرة على محور الضغط المنخفض. [ 3 ] يدور محور الضغط العالي أيضًا بسرعة أكبر من محور الضغط المنخفض، مما قد يؤثر على توزيع الملحقات.
للسماح بالتمدد الحراري، يمكن الحصول على الدفع من العمود الرئيسي بإحدى الوسائل الثلاث التالية: [ 3 ]
- الدفع المباشر، بواسطة ترس مخروطي على العمود الرئيسي. [ 5 ]
- نظام نقل الحركة بعمود قصير، حيث يتم تركيب عمود قصير أنبوبي فوق العمود الرئيسي ويتم تشغيله منه بواسطة وصلات مسننة. يحمل هذا العمود القصير الترس المخروطي الذي يدير العمود الشعاعي.
- نظام نقل الحركة بعمود وسيط، وهو عمود ضيق يمتد بالتوازي مع العمود الرئيسي. يتم تشغيله بواسطة تروس مستقيمة، ويقوم بدوره بتشغيل الترس المخروطي إلى علبة التروس الرئيسية.
عمود إدارة شعاعي

لتحقيق الاستفادة المثلى من المساحة المحدودة لعمود الدوران وعلبة التروس الداخلية، يدور عمود الدوران بسرعة عالية، مما يسمح بأن يكون قطره صغيرًا. [ 3 ] وهذا يقلل من اضطراب تدفق الهواء وحجم الغطاء المجوف الذي يحيط به.
إذا تعذر إنشاء مسار مستقيم واحد لعمود الدوران، فيمكن تقسيمه إلى قسمين وربطهما بواسطة علبة تروس وسيطة. [ 6 ] وهذا مطلوب عادةً للمحركات التوربينية المروحية ذات نسبة الالتفافية العالية والمراوح ذات القطر الكبير.
علبة تروس خارجية
يُعدّ تركيب المحرك داخل غلافه مهمة معقدة. عادةً ما يُصمّم نظام إدارة الملحقات على شكل غلاف منحني، بحيث تُركّب الملحقات المختلفة بالقرب من المحرك. يتكون الغلاف من قطعتين مصبوبتين من سبائك خفيفة . وتُزوّد كل ملحقة بوسادات تثبيت مصنّعة بدقة.
يتم توفير الحركة داخل الغلاف بواسطة سلسلة من التروس المستقيمة . تُرتّب الملحقات على جانبي مدخل عمود الدوران، بترتيب تنازلي حسب سرعتها. عادةً ما تكون التروس مستقيمة بسيطة، تدور في محامل أسطوانية . تُستخدم تروس وسيطة بينها لزيادة المسافة بين الملحقات. تُستخدم التروس الحلزونية أحيانًا في محركات العزم العالي، وخاصةً في بادئ التشغيل، لأنها توفر دورانًا أكثر سلاسة. مع ذلك، تُولّد التروس الحلزونية أيضًا قوة دفع محورية، مما يتطلب محمل دفع أكثر تعقيدًا لدعمها. [ 7 ]
إن تعقيد نظام نقل الحركة الملحق وتروسه كبير لدرجة أنه تم استخدامه كموضوع رئيسي من قبل الرسام بوريس أرتزيباشيف، الذي اشتهر برسوماته المجسمة، في إعلانات شركة Avco Lycoming ، التي كانت تصنع علب تروس نقل الحركة لمحرك Westinghouse J40 . [ 8 ]
هواء التصريف
في بعض المحركات، يُستغل هواء التنفيس لتوفير الطاقة للملحقات، بالإضافة إلى تشغيل عمود ميكانيكي. [ 5 ] يُعد هواء التنفيس مفيدًا بشكل خاص عند الحاجة إلى مصدر هواء مضغوط، إما لضغط هواء المقصورة ، أو كمصدر لتبريد المكونات الأخرى (لتجنب الحرارة الزائدة، يُسحب هذا الهواء من منفذ ضغط منخفض، أو من ضاغط الضغط المنخفض لمحرك ثنائي المحور). ومن الاستخدامات المهمة لهواء التنفيس بدء تشغيل المحركات الأخرى في الطائرات متعددة المحركات. [ 9 ]
مُكَمِّلات
بعض الملحقات التي يمكن تشغيلها تشمل: [ 10 ]
- مضخة الوقود
- قد يكون هناك عدد من مضخات الوقود: مضخة ضغط منخفض، ومضخة ضغط عالٍ، ومضخة احتراق لاحق ، بالإضافة إلى منظم سرعة حساس للسرعة
- المولدات ، غالباً ما يكون هناك مولد لأنظمة المحرك وآخر للطائرة
- محرك ذو سرعة ثابتة للحفاظ على تردد ثابت لمولد التيار المتردد
- مضخات زيت التشحيم
- مضخة هيدروليكية
- ضاغط هواء عالي الضغط (تشغيل الهيكل السفلي، إلخ)
- ضاغط هواء منخفض الضغط (تكييف هواء المقصورة)، حيث لا يتم توفير ذلك عن طريق سحب هواء نزيف ضاغط المحرك.
- بادئ تشغيل المحرك
- محرك مستشعر عداد الدوران
- محرك علبة التروس المساعدة، إلى علبة تروس أخرى قد تكون مطلوبة في بعض التركيبات.
تتوفر تجهيزات إضافية لفتحة تهوية زيت طرد مركزي، لفصل زيت تشحيم المحرك عن فتحة تهوية الهواء الخارجية. كما تتوفر إمكانية تدوير المحرك يدويًا أثناء الصيانة الأرضية.
انظر أيضاً
مراجع
- ↑ "مفردات المحرك: أ" . شركة جي إي للطيران. مؤرشف من الأصل بتاريخ 21-02-2012.
- ↑ رولز رويس، محرك نفاث ، ص 65.
- 1 2 3 4 رولز رويس، محرك نفاث ، ص 67.
- 1 2 برات آند ويتني، محرك توربيني غازي للطائرات ، الصفحات 3-45
- 1 2 "أنظمة الملحقات" . مقدمة عن محركات الطائرات . مؤرشف من الأصل بتاريخ 2015-03-26.
- ↑ رولز رويس، محرك نفاث ، ص 69.
- ↑ رولز رويس، محرك نفاث ، ص 70.
- ↑ "كيف يعمل محرك الطائرة النفاثة على "أعصابه"؟"" . فبراير 1953.
- ↑ رولز رويس، محرك نفاث ، ص 124، 126.
- ↑ رولز رويس، محرك نفاث ، الصفحات 70-71
فهرس
- برات آند ويتني (أغسطس 1988). محرك التوربينات الغازية للطائرات وتشغيله . شركة يونايتد تكنولوجيز . الصفحات 3-45 – 3-47 . P&W 182408.
- مكونات الطائرات
- تكنولوجيا المحركات النفاثة
