محرك طائرة

للاطلاع على التكوينات الأخرى لمحركات الطيران الخطية، مثل محركات X ، ومحركات U ، ومحركات H ، وما إلى ذلك، انظر محرك خطي (الملاحة الجوية) .

المحرك الشعاعي عبارة عن محرك ذو أسطوانات مرتبة بشكل دائري حول عمود المرفق. يُبرد هذا المحرك بالهواء، مما قد يُسبب مشاكل بسبب احتمالية ارتفاع درجة حرارته. بالمقارنة مع المحركات المبردة بالسوائل، تتميز المحركات الشعاعية بمتانتها وقدرتها على تحمل الصدمات.

تتميز المحركات الشعاعية الدوارة بوجود أسطوانات تدور حول علبة المرافق، كما هو الحال في المحرك الشعاعي (انظر أعلاه)، ولكن عمود المرفق مثبت بهيكل الطائرة والمروحة مثبتة بعلبة المحرك، مما يسمح بتدوير علبة المرافق والأسطوانات. وتكمن ميزة هذا التصميم في الحفاظ على تدفق هواء تبريد كافٍ حتى عند السرعات المنخفضة، مما يحافظ على ميزة الوزن الخفيف وبساطة المحرك التقليدي المبرد بالهواء دون أحد عيوبه الرئيسية. كان أول محرك دوار عملي هو محرك " جنوم أوميغا" الذي صممه الأخوان سيغوين، والذي حلّق لأول مرة عام 1909. وقد أحدثت موثوقيته النسبية ونسبة قوته إلى وزنه الجيدة تغييرًا جذريًا في عالم الطيران. ^{[ 13 ]}

محرك وانكل هو نوع من المحركات الدوارة. يتميز محرك وانكل بوزنه وحجمه اللذين يبلغ نصف وزن وحجم محرك المكبس التقليدي رباعي الأشواط ذي القدرة المكافئة، كما أنه أقل تعقيدًا بكثير. في تطبيقات الطائرات، تُعد نسبة القدرة إلى الوزن بالغة الأهمية، مما يجعل محرك وانكل خيارًا مثاليًا. ولأن هذا المحرك يُصنع عادةً من غلاف من الألومنيوم ودوار من الفولاذ، ولأن الألومنيوم يتمدد أكثر من الفولاذ عند تسخينه، فإن محرك وانكل لا يتعطل عند ارتفاع درجة حرارته، على عكس محرك المكبس. وهذا عامل أمان مهم للاستخدام في مجال الطيران. بدأ تطوير هذه التصاميم بشكل ملحوظ بعد الحرب العالمية الثانية ، ولكن في ذلك الوقت، كانت صناعة الطائرات تُفضل استخدام المحركات التوربينية . كان يُعتقد أن محركات التوربينات النفاثة أو التوربينات المروحية قادرة على تشغيل جميع أنواع الطائرات، من أكبرها إلى أصغرها. لم يجد محرك وانكل تطبيقات واسعة في الطائرات، ولكنه استُخدم من قِبل شركة مازدا في سلسلة سيارات رياضية شهيرة. كما طورت شركة سيتروين الفرنسية مروحية RE-2 التي تعمل بمحرك وانكل في سبعينيات القرن الماضي. ^{[ 14 ]}

في العصر الحديث، تم استخدام محرك وانكل في الطائرات الشراعية المزودة بمحركات، حيث تعتبر صغر الحجم وخفة الوزن وسلاسة التشغيل أموراً بالغة الأهمية. ^{[ 15 ]}

بدأت محاولات إنتاج محرك ديزل عملي للطائرات في ثلاثينيات القرن العشرين . وبشكل عام، تتميز محركات الديزل بموثوقيتها العالية وملاءمتها للعمل لفترات طويلة عند مستويات طاقة متوسطة. لم تكن سبائك الألومنيوم خفيفة الوزن المستخدمة في ثلاثينيات القرن العشرين قادرة على تحمل نسب الانضغاط العالية لمحركات الديزل، لذا كانت نسبة القدرة إلى الوزن فيها منخفضة، مما جعلها نادرة الاستخدام، على الرغم من أن محرك كليرجيه 14F الشعاعي الذي يعمل بالديزل (1939) يتمتع بنفس نسبة القدرة إلى الوزن لمحرك البنزين الشعاعي. وقد ساهمت التحسينات في تكنولوجيا الديزل في السيارات (التي أدت إلى تحسين نسبة القدرة إلى الوزن بشكل كبير)، وكفاءة استهلاك الوقود العالية لمحركات الديزل، وارتفاع الضرائب المفروضة على وقود الطائرات (AVGAS) مقارنةً بوقود الطائرات النفاثة (Jet A1) في أوروبا، في إحياء الاهتمام باستخدام محركات الديزل في الطائرات. قامت شركة ثيليرت لمحركات الطائرات بتحويل محركات مرسيدس ديزل للسيارات، واعتمدتها للاستخدام في الطائرات، وأصبحت موردًا أصليًا لشركة دايموند للطيران لطائراتها الخفيفة ذات المحركين. لقد عانى ثيليرت من مشاكل مالية، لذلك قامت شركة أوسترو إنجن التابعة لشركة دايموند بتطوير محرك الديزل التوربيني الجديد AE300 ، والذي يعتمد أيضًا على محرك مرسيدس. ^{[ 16 ]}  

يتكون المحرك التوربيني المروحي من مدخل هواء ، وعلبة تروس تخفيض السرعة ، وضاغط ، وغرفة احتراق ، وتوربين ، وفوهة دفع . ^{[ 17 ]} يدخل الهواء إلى المدخل ويُضغط بواسطة الضاغط. ثم يُضاف وقود الطائرات إلى الهواء المضغوط في غرفة الاحتراق، حيث يحترق . تتمدد غازات الاحتراق الساخنة عبر مراحل التوربين، مولدةً الطاقة عند نقطة العادم. يُستخدم جزء من الطاقة المولدة من التوربين لتشغيل الضاغط والمولد الكهربائي . تُطرد الغازات بعد ذلك من التوربين، لكنها لا توفر طاقة كافية لتوليد جزء كبير من قوة الدفع الكلية، حيث تُستخدم معظم طاقة المحرك لتشغيل المروحة. ^{[ 18 ]}

محرك التوربينات العمودية هو نوع من التوربينات الغازية مُحسَّن لإنتاج قدرة حصانية عمودية بدلاً من قوة دفع نفاثة . يتكون المحرك من جزأين رئيسيين: "مولد الغاز" و"قسم الطاقة". يتألف مولد الغاز من الضاغط ، وغرف الاحتراق المزودة بمشعلات وفوهات وقود ، ومرحلة واحدة أو أكثر من التوربينات . أما قسم الطاقة فيتألف من مراحل إضافية من التوربينات، ونظام تخفيض السرعة ، ومخرج العمود. يُولِّد مولد الغاز الغازات الساخنة المتمددة لتشغيل قسم الطاقة؛ ويمكن تشغيل ملحقات المحرك إما بواسطة مولد الغاز أو بواسطة قسم الطاقة.

يشير مصطلح محرك التكنولوجيا المتقدمة إلى الجيل الحديث من محركات الطائرات النفاثة. ^{[ 24 ]}

محرك التوربين الصاروخي هو مزيج من نوعين من محركات الدفع: محرك صاروخي يعمل بالوقود السائل ومحرك نفاث توربيني. نسبة قدرته إلى وزنه أعلى قليلاً من المحرك النفاث العادي، ويعمل على ارتفاعات أعلى. ^{[ 25 ]}