محرك نفاث

المحرك النفاث هو نوع بدائي من المحركات النفاثة، ويُشار إليه أحيانًا باسم المحرك النفاث الحراري ، وهو مصطلح يُستخدم الآن بشكل شائع لوصف تصميم معين وغير ذي صلة تمامًا بالمحرك النفاث النبضي . يستخدم هذا المحرك مكبسًا لتشغيل ضاغط ^{[ 1 ]} ، والذي يُستخدم بدوره لحرق الوقود، على غرار المحرك النفاث .

في جوهرها، تُعدّ المحركات النفاثة محركات مكبسية عادية (ومن هنا جاء مصطلح " محرك" )، ولكن بدلاً من (أو أحيانًا بالإضافة إلى) تشغيل مروحة ، فإنها تُشغّل ضاغطًا . يُوجّه الهواء المضغوط إلى غرفة احتراق ، حيث يُحقن الوقود ويُشعل. تتسبب درجات الحرارة العالية الناتجة عن الاحتراق في تمدد الغازات الموجودة في الغرفة وخروجها بسرعة عالية من العادم ، مما يُولّد قوة رد فعل حراري تُوفّر قوة دفع مفيدة. ^{[ 2 ]}

تُوفر محركات الدفع النفاث قوة دفع أكبر من المروحة وحدها المُثبتة على محرك مكبسي؛ وقد ثبت ذلك بنجاح في عدد من الطائرات المختلفة. كما يُمكن للمحرك النفاث توفير قوة دفع عند السرعات العالية حيث تُصبح المروحة أقل كفاءة أو حتى غير فعّالة؛ في الواقع، تزداد كفاءة المحرك النفاث مع ارتفاع السرعة، بينما تفقد المروحة كفاءتها (خارج نطاق تصميم مُحدد). وهذا يُعطي كفاءة أفضل في كلا نطاقي التشغيل مقارنةً بالطائرات التي تعمل بمروحة فقط أو بمحرك نفاث فقط. وينطبق الأمر نفسه على الطائرات ذات المحركين التي جُرّبت بعد أن أصبح المحرك النفاث التوربيني عمليًا، والتي كانت مُجهزة بمروحة تعمل بمحرك مكبسي ومحرك نفاث توربيني.

• في عام 1908، اقترح المخترع الفرنسي رينيه لورين استخدام محرك مكبسي لضغط الهواء الذي يتم مزجه بعد ذلك بالوقود وحرقه لإنتاج نبضات من الغاز الساخن الذي يتم طرده من خلال فوهة لتوليد قوة دافعة. ^{[ 3 ]}
• في عام 1917، اقترح أو. موريز من شاتودون، فرنسا، مخطط موريز للقاذف الذي يقوم فيه محرك ترددي بتشغيل ضاغط يزود غرفة احتراق تعمل بالوقود السائل بالهواء والذي يتم تصريفه في أنبوب متقارب ومتباعد وفي النهاية إلى الغلاف الجوي.
• تم تأسيس مصطلح "المحرك النفاث" في براءة اختراع تم تقديمها في بريطانيا بواسطة جيه إتش هاريس من إيشر، المملكة المتحدة، في عام 1917.
• ثم قام سيكوندو كامبيني باستكشاف هذا المجال في أوائل ثلاثينيات القرن العشرين، إلا أنه لم يتم تشغيل طائرة بمحركه إلا في عام 1940، وهي طائرة كابروني كامبيني رقم 1 (التي يُشار إليها أحيانًا باسم CC2). وقد استخدم كامبيني مصطلح "المحرك النفاث الحراري" في ذلك الوقت لوصف محركه النفاث.
• كان المهندس إيستمان جاكوبس من وكالة ناسا يسعى بنشاط لإجراء أبحاث حول المحركات النفاثة الحرارية في أوائل الأربعينيات من القرن الماضي لمشروع أصبح يُعرف باسم "جيب جيك"، والذي لم يكتمل أبدًا، حيث تفوقت عليه تكنولوجيا المحركات النفاثة التوربينية .
• قام المهندسون اليابانيون بتطوير محرك إيشيكاواجيما تسو-11 النفاث لتشغيل طائرة يوكوسوكا إم إكس واي-7 أوكا كبديل لمحركات الصواريخ التي تعمل بالوقود الصلب والتي كانت تستخدمها هذه الطائرات آنذاك.
• استخدمت الطائرة السوفيتية ميكويان-غوريفيتش I-250 ، التي صُممت عام 1944، محركًا مكبسيًا لتشغيل مروحة في مقدمة الطائرة، ومحركًا نفاثًا من طراز خولشيفنيكوف VRDK يُخرج عادمًا نفاثًا من الذيل. وقد أنتجت البحرية السوفيتية ما بين 10 و50 طائرة من طراز I-250 (المعروفة أيضًا باسم ميغ-13)، وقامت بصيانتها وتشغيلها حتى عام 1950. كما تم إنتاج طائرة سوخوي Su-5، ذات التصميم المماثل ، كنموذج أولي خلال الفترة نفسها.
• تم بناء نموذج أولي غير مكتمل من طراز كابروني كامبيني Ca.183bis الذي يعمل بمحرك نفاث في الجمهورية الاجتماعية الإيطالية، ولكن من المحتمل أنه تم تدميره في عام 1944.

كادت أبحاث المحركات النفاثة أن تُهمل تمامًا في نهاية الحرب العالمية الثانية ، إذ كان المحرك النفاث التوربيني حلاً أكثر عملية لتوليد الطاقة النفاثة، حيث يستخدم عادم المحرك النفاث لتشغيل توربين غازي ، موفرًا الطاقة اللازمة لتشغيل الضاغط دون الوزن الزائد والتعقيد الذي يصاحب محرك المكبس الذي لا يُولّد قوة دفع. ومن أهم مزايا تصميم المحرك النفاث أن المحرك الترددي كان يُزوّد ​​الضاغط بالطاقة دون الحاجة إلى قسم طاقة توربيني. إلا أن علم المعادن وفهم تصميم التوربينات قد تطورا بعد الحرب العالمية الثانية إلى درجةٍ جعلت من الممكن تصميم توربين يعمل بكفاءة في بيئة الغاز الساخن عالي السرعة بعد غرفة الاحتراق، ففقدت فكرة المحرك النفاث شعبيتها.

• لويجي ستيبا
• كابروني كامبيني رقم 1
• ستيبا-كابروني

• ناي ثيرموديناميكس ثيرموجيت