
_START_ARTICLE_
نسبة الضغط الكلي
_START_PARAGRAPH_
في هندسة الطيران, تعرف نسبة الضغط الكلي (بالإنجليزية: Overall pressure ratio) أنها نسبة ضغط الركود(بالإنجليزية: Stagnation pressure) عند مقدمة و مؤخرة ضاغط المحرك النفاث._NEWLINE__NEWLINE_و تزداد الكفاءة بشكل عام كلما زادت نسبة الضغط الكلي لكن أيضا يزداد وزن المحرك مما يؤدي لاختيار نسب متوسطة لنسبة الضغط الكلي.
_START_SECTION_
تاريخ نسب الضغط الكلي
_START_PARAGRAPH_
في المحركات النفاثة الأولية كانت نسبة الضغط منخفضة و محدودة بسبب عدم دقة تصميم الضاغط فضلا عن حدود الإجهادات التي تستطيع مواد التصنيع آنذاك تحملها._NEWLINE__NEWLINE_علي سبيل المثال كانت نسبة الضغط في محرك "جانكرز جومو 004"_أول محرك نفاث توربيني و استخدم في الحرب العالمية الثانية_ 3.14:1 , ثم إرتفعت بعد الحرب العالمية الثانية إلي 5.2:1 في محرك إسنيكما أتار_محرك نفاث توربيني محوري السريان فرنسي الصنع_ و بمرور الزمن تحسنت عمليات التصميم و استخدمت مواد ذات خواص أفضل في صنع ريش الضاغط كما ظهرت المراحل المتعددة في الضاغط و التربينة للمحرك النفاث مما أدي إلى ارتفاع قيمة نسبة الضغط الكلي بشكل كبير._NEWLINE__NEWLINE_حيث تعمل اليوم المحركات النفاثة المستخدمة في الأغراض المدنية علي نسبة ضغط بين 30:1 و 40:1, و علي سبيل المثال يعمل محرك رولز رويس ترينت900 المستخدم في طائرة إيرباص A380 علي نسبة ضغط 39:1.
_START_SECTION_
مميزات نسب الضغط الكلي المرتفعة
_START_PARAGRAPH_
تؤدي نسب الضغط الكلي المرتفعة إلى السماح باستخدام فوهة (بالإنجليزية: Nozzle)_NEWLINE__NEWLINE__في مؤخرة المحرك_ النسبة بين مساحتي دخول و خروج الغازات منها كبيرة مما يؤدي إلى تحويل كمية أكبر من المحتوي الحراري_الإنثالبي_ للغازات الخارجة من التربينة إلي طاقة حركة فتزيد سرعة خروج الغازات من المحرك فتزيد القوة الدافعة._NEWLINE__NEWLINE_كما يؤدي أيضا ارتفاع نسب الضغط الكلي إلى تحسين المعدل النوعي لإستهلاك الوقود.
_START_SECTION_
عيوب نسب الضغط الكلي المرتفعة
_START_PARAGRAPH_
تعتبر ارتفاع درجة حرارة الهواء نتيجة إنضغاطه من العناصر الرئيسية المحددة لقيمة نسبة الضغط الكلي. حيث تزداد درجة حرارة الهواء تدريجيا أثناء زيادة ضغطه في مراحل الضاغط المتتالية, و قد تصل درجة الحرارة لقيم مرتفعة فتشكل خطرا علي ريش الضاغط و تزيد من إحتمالية إنهيارها نتيجة زيادة الإجهادات الحرارية عن القيمة المسموح بها للمواد المصنعة منها الريش._NEWLINE__NEWLINE_و تعتبر المرحلة الأخيرة من الضاغط أكثر المراحل عرضة لهذا الأمر لذلك فإن الحفاظ علي درجة حرارة خروج الهواء من الضاغط في مدي معين يعتبر دليل علي الكفاءة, و لإتمام ذلك يتم استخدام بعض الهواء من المراحل الأولي للضاغط لتبريد الريش في المراحل الأخيرة منه._NEWLINE__NEWLINE_يتم ضبط نسبة الضغط الكلي في المحركات النفاثة المستخدمة في الطائرات ذات الأغراض المدنية بتحليق الطائرة لارتفاعات عالية نظرا لإنخفاض الضغط و درجة الحرارة فيسهل التخلص من بعض الحمل الحراري في الضاغط, و بالتالي يسهل تعديل نسبة الضغط._NEWLINE_أما محركات الطائرات العسكرية فعادة ما تعمل تحت ظروف تزيد من الحمل الحراري المعرضة له. علي سبيل المثال فإن طائرة جنرال دايناميكس F111 خنزير الأرض_NEWLINE__NEWLINE_(بالإنجليزية: General Dynamics F-111 Aardvark) كانت تعمل عند سرعات تصل إلى 1.1 ماخ عند سطح البحر, و نتيجة للحمل الحراري الكبير المعرضة له تلك الطائرات فإن نسبة الضغط الكلي لمحركات الطائرات العسكرية كانت منخفضة, فعلي سبيل المثال كانت نسبة الضغط الكلية 20:1 في محرك برات آند و يتني TF30 _المستخدم في طائرة F-111 و مع تطور التكنولوجيا تحسنت نسبة الضغط الكلي, ففي محركات جنرال إليكتريك F110 و برات أند و يتني F135 بلغت 30:1._NEWLINE_عامل أخر يؤثر في تحديد نسبة الضغط الكلي هو وزن المحرك, حيث يزداد وزن المحرك نتيجة زيادة مراحل الضاغط لزيادة نسبة الضغط مما يؤدي لزيادة كمية الوقود المطلوب. و لذلك يتم تحديد نسبة ضغط مناسبة بناء على كل العوامل السابق ذكرها و بناء على الغرض المطلوب من محرك الطائرة.
_START_SECTION_
الإختلاف عن المصطلاحات المشابهة
_START_PARAGRAPH_
لا يجب أن يحدث خلط بين مصطلح نسبة الضغط الكلي و مصطلح نسبة الإنضغاط (بالإنجليزية: Compression ratio) المستخدم في المحركات الترددية (بالإنجليزية: reciprocating engines). حيث يعبر مصطلح نسبة الإنضغاط عن نسبة حجم خليط الوقود في إسطوانة المحرك عندما يكون المكبس عند النطقة الميتة العليا إلي حجم الخليط عندما يكون المكبس النقط الميتة السفلى أي أنه يعتمد علي موضع المكبس في الإسطوانة._NEWLINE__NEWLINE_و هذا عكس تعريف مصطلح نسبة الضغط الكلي المستخدم في محركات التربينات الغازية.