محرك مُغلف

المحرك المُدمج هو محرك نفاث تم تجميعه وتركيبه داخل غلافه . قد يتم ذلك في منشأة متخصصة كجزء من عملية تجميع الطائرات. ^{[ 1 ]} يحتوي الغلاف على المحرك، وقواعد تثبيته، والأجزاء اللازمة لتشغيله في الطائرة، والمعروفة باسم وحدة تجميع المحرك (EBU). يتكون الغلاف من مدخل، وفوهة عادم، وغطاء يُفتح للوصول إلى ملحقات المحرك والأنابيب الخارجية. قد تحتوي فوهة العادم على عاكس دفع . يُعد المحرك المُدمج وحدة توليد طاقة كاملة، أو نظام دفع، وعادةً ما يُركّب أسفل الجناح في الطائرات الكبيرة مثل الطائرات التجارية، أو في الجزء الخلفي من جسم الطائرة في الطائرات الأصغر حجمًا مثل طائرات رجال الأعمال .

تربط مكونات وحدة تجميع المحرك (EBU) أنظمة المحرك بأنظمة الطائرة. يشمل تجميع المحرك تركيب بادئ تشغيل المحرك، والمضخات الهيدروليكية، والمولدات الكهربائية، وسلك الإشعال، والمكونات التي تربط المحرك بالطائرة. وتشمل هذه المكونات ما يلي ^{[ 2 ]}

• تتطلب الأسلاك الكهربائية للتحكم، على سبيل المثال، طلب الدفع من قمرة القيادة مسارًا كهربائيًا للتحكم الإلكتروني في المحرك.
• يجب توصيل الكابلات الكهربائية الخاصة بالطاقة، والكهرباء المولدة على المحرك، بالنظام الكهربائي للطائرة.
• يجب تزويد المضخات المثبتة على المحرك بسائل هيدروليكي من النظام الهيدروليكي للطائرة، ثم إعادته تحت ضغط عالٍ إلى الطائرة. يُعاد السائل المضغوط إلى حجرة المحرك لتشغيل عاكس الدفع.
• أنبوب الوقود، يجب أن ينتقل الوقود من خزانات الطائرة إلى مضخة وقود المحرك.
• يتم تزويد نظام التحكم البيئي للطائرة بالهواء المضغوط عالي الضغط من المحرك، وذلك عبر أنابيب الهواء، كما يتم استخدامه لمنع تجمد الطائرة.

غطاء المحرك هو غطاء انسيابي لمحرك نفاث، يضم مدخل ومخرج الهواء. يتصل المدخل بشفة تثبيت في مقدمة علبة مروحة المحرك. أما فوهة العادم، التي قد تحتوي على عاكس دفع، فتتصل بشفة تثبيت في مؤخرة علبة عادم المحرك. ويكتمل غطاء المحرك بغطاء انسيابي بين المدخل والعادم. يحتوي هذا الغطاء على أبواب قابلة للفتح تتيح الوصول للصيانة الدورية، مثل إضافة الزيت، بالإضافة إلى الاستبدال الطارئ لملحقات المحرك والأنابيب الخارجية.

يعتمد أداء المحرك على تصميم غلافه. يُحدد شكل حافة المدخل، والحد الأدنى للمساحة الداخلية، والملف الجانبي الداخلي، وفقًا لتدفقات هواء المحرك المختلفة أثناء الطيران المستقر للحفاظ على فقدان الضغط ضمن الحدود المقبولة، وزوايا تدفق الهواء الساقط المختلفة، كما هو الحال في الرياح الجانبية وأثناء دوران الإقلاع، للحفاظ على تغيرات الضغط عبر سطح المروحة ضمن الحدود المقبولة. ^{[ 3 ]} يؤثر فقدان الضغط، وبالتالي نسبة الضغط الكلية، على أداء المحرك أو استهلاك الوقود لكل رطل من قوة الدفع. تؤثر تغيرات الضغط على قابلية تشغيل المحرك أو احتمالية حدوث تذبذب في السرعة. كما يؤثر فقدان الضغط في فوهة العادم على أداء المحرك من خلال زيادة استهلاك الوقود.

يشكل غطاء المحرك مسار التدفق الخارجي على طول المحرك لضمان تشغيل الملحقات ضمن حدود درجة حرارتها وفعالية تدفقات طفايات الحريق.

يُسهم وضع المحركات على الجناح في تخفيف انحناء الجناح أثناء الطيران. وكلما ابتعدت المحركات عن جسم الطائرة، زاد تخفيف انحناء الجناح، لذا فإن المحركات المثبتة بالقرب من جسم الطائرة (عند جذر الجناح) لا تُوفر سوى تخفيف ضئيل. تستخدم معظم الطائرات النفاثة الكبيرة الحديثة محركات في حاويات تقع على مسافة كبيرة من جذر الجناح لتوفير تخفيف كبير لانحناء الجناح. تقع هذه الحاويات أمام الجناح للمساعدة في تجنب ارتعاشه ، مما يسمح بدوره بتصميم جناح أخف وزنًا.

من الأمثلة المبكرة على تركيب المحركات على جسم الطائرة، طائرة يونكرز يو 287 ، التي كان اثنان من محركاتها الأربعة مثبتين في مقدمة جسم الطائرة. واستُخدم الموضع نفسه لاثنين من محركات طائرة مارتن إكس بي-51 الثلاثة .

لا تُعدّ الطائرات النفاثة الصغيرة، مثل طائرة سيسنا سايتيشن، مناسبةً عمومًا للمحركات المُثبّتة أسفل الجناح، لأنّ ذلك سيجعلها قريبةً جدًا من الأرض. وينطبق هذا أيضًا على الطائرات المُصمّمة للإقلاع من مدارج عشبية أو حصوية غير مُمهّدة . في هذه الحالات، يُفضّل تركيب محركين (أو أربعة أحيانًا) مُثبّتين في الجزء الخلفي من جسم الطائرة ، حيث يقلّ احتمال تعرّضهما للتلف نتيجة دخول أجسام غريبة من الأرض.

لا يوفر هذا الموقع للتركيب أي تخفيف لانحناء الجناح ، ولكنه، في حالة تعطل المحرك، يقلل بشكل كبير من الانحراف الجانبي نتيجةً لعدم تماثل الدفع، مقارنةً بالمحركات المثبتة على الأجنحة. ولمواجهة تدفق الهواء المحلي، تُركّب معظم المحركات في الجزء الخلفي من جسم الطائرة أعلى قليلاً من مقدمتها. وعادةً ما يكون تدفق الهواء المحلي عند ذيل الطائرة هابطًا بالنسبة لخط منتصف جسم الطائرة .

ومن الأمثلة غير العادية لوضع المحركات طائرتي VFW-614 و Hondajet اللتان تقومان بتركيب المحركات فوق الجناح.

تضع طائرتا أنتونوف An-72 وبوينغ YC-14 محركاتهما فوق الأجنحة، ولكن في وضعية رفع عالية ( STOL )، حيث يمر عادم المحرك فوق السطح العلوي للرفارف . يستغل هذا الوضع تأثير كواندا لتقليل الحد الأدنى لسرعة الطيران وتقصير طول المدرج اللازم للإقلاع والهبوط.

من الأساليب غير المألوفة الأخرى تركيب المحرك في حجرة فوق جسم الطائرة. ومن الأمثلة على ذلك طائرات هاينكل He 162 ، وفيرجن أتلانتيك غلوبال فلاير ، وسيروس فيجن SF50 . وبشكل عام، تكمن الفكرة في تركيب المحرك في مكان يحصل فيه على تدفق هواء جيد، ويكون بعيدًا عن الأرض لتجنب تلفه بالأجسام الغريبة ، ولا يشغل حيزًا من جسم الطائرة.

تستخدم بعض الطائرات المقاتلة النفاثة محركات مُدمجة، عادةً ما تكون أسفل الجناح ومثبتة عليه مباشرةً. ومن الأمثلة على ذلك طائرة ميسرشميت مي 262 ، التي كانت محركاتها مُثبتة مباشرةً على الجانب السفلي من الأجنحة، دون استخدام أي دعامات. أما طائرة الهجوم الأرضي إيه-10 ثندربولت 2، فتستخدم محركات توربينية مروحية مُدمجة مثبتة على جسم الطائرة. بينما كانت طائرة هاينكل هي 162 مزودة بمحرك نفاث واحد من طراز بي إم دبليو 003 إي، مُثبت داخل غلاف فوق جسم الطائرة.

لا تستخدم التصاميم الشبحية محركات خارجية. بدلاً من ذلك، يتم احتواء المحركات داخل جسم الطائرة لتقليل المقطع العرضي الراداري .

تستخدم العديد من طائرات النقل العسكرية والقاذفات وطائرات التزود بالوقود محركات مدمجة.