Uçak Motoru Nasıl Çalışır? - Yazparakazan
Anasayfa » Nedir » Uçak Motoru Nasıl Çalışır?
Günümüzün en hızlı ulaşım yolu olan havacılıkta kullanılan devasa boyutlardaki uçaklar ve bunlara güç veren uçak motorları. Uçak motoru nedir ve nasıl çalışır? Bir otomobilin yaptığı hızın 8 katı kadar hızlı gidebilmektedir. Peki, bunu nasıl yapabilmektedir? Uçaklar, otomobillerden çok farklı ve gelişmiş sistemlere, çok daha güçlü motorlara sahiptir.
Uçak motoru nedir?
Uçak motorları arabalarda kullanılan bilindik içten yanmalı pistonlu motorlardan biraz farklıdır. İnsanların uçakların motorları hakkında en çok merak ettiği konu, arabalardaki gibi motorun silindir hacminin ne kadar olduğudur. Ancak ne yazık ki, bu sorunun cevabını almaları biraz zordur. Çünkü uçak motorları araba motorları gibi, kapalı bir sistem içinde birbiri ardı sıra cereyan eden olaylar silsilesi ile çalışmazlar. Uçak motorları açık bir sistem olmakla birlikte, yanma ve sıkıştırma işlemi aynı anda gerçekleşmektedir. Araba motorlarında ise yanma, sıkıştırmadan önce veya aynı anda gerçekleşmesi mümkün değildir. Çünkü önce dış ortamdan alınan havanın belli bir miktar sıkıştırılması, motor tipine göre yakıt enjekte edilmesi veya havanın yakıtla birlikte sıkıştırılması gerekmektedir.
Uçak motoru tarihi ve özellikleri hakkında.
Uçak motorlarının tarihi pistonlu motorlara göre oldukça yenidir. Pistonlu motorların insan hayatına girişi 19. yüzyılın sonlarına doğru gerçekleşmiştir. Ancak gaz türbinli motorların başarılı bir şekilde kullanımı gerçekleştiğinde takvimler 1940’lı yılları göstermekteydi. Gaz türbinli motorların doğuşunda insanoğlunun pistonlu motorlardaki başarı bir teşvik olmuştu. II. Dünya savaşında kullanılan uçakların çoğunda pistonlu bir motor tarafından döndürülen bir pervane yer almaktaydı. Savaşın sonlarına doğru biri İngiliz, diğeri Alman birbirinden habersiz iki bilim insanı gaz türbinli motoru icat edebilmek için çalışmalara başlamıştı. İngiliz Kraliyet Hava Kuvvetleri’nde bir subay olan Frank Whittle ile Hans von Ohain’in geliştirdikleri prototiplerin çalışır vaziyete getirilmesinin ardından hem Almanlar, hem de İngilizler bu motorları bir uçakta denemek için sabırsızlanıyordu. İlk atılım Almanlardan geldi. Geliştirilen motor Heinkel He 178 model bir uçağa monte edildi ve test uçuşu aşamasına geçildi. Başarılı bir uçuş ise Whittle’ın yapmış olduğu motorun Gloster E28/39 modeli bir uçağa takılması ile gerçekleşti. Bu olaylar savaşın sonlarına doğru gerçekleşse de, gaz türbinli savaş uçakları savaşta birçok görevde kullanıldılar. Özellikle Nazi Almanya’sının gizlice yürüttüğü projeler neticesinde bazı modeller hayat geçirilse de, çoğu proje Nazilerle birlikte tarihin tozlu sayfalarındaki yerlerini aldılar.
Gelelim gaz türbinli bir motorun çalışma prensiplerine: gaz türbinli bir motor, adından anlaşıldığı üzere bir gaz kütlesi tarafından çevrilen bir türbin ihtiva eden motorlardır. Bu motorların değişik varyasyonları mevcuttur. Bu varyasyonlar kullanılacak alana göre şekil değiştirmektedir. Ancak ana yapı hepsinde aynıdır. Akış doğrultusuna göre gidecek olursak ilk başta karşımıza bir kompresör çıkar. Bu kompresörde dış ortamdan alınan hava sıkıştırılarak basıncı ve sıcaklığı artırılır. Bu değişim miktarı kompresörün cinsine, sıkıştırma oranına, kademe sayısına ve daha bir sürü parametreye göre değişiklik göstermektedir. İki çeşit kompresör vardır. Bunlardan birincisi merkezkaç kuvvetine göre çalışan ve sadece bir kademeden oluşan santrifüjlü olarak tabir edilen kompresördür. Bu kompresörün yapısı biraz değişiktir. Uç kısmı sivri olmakla birlikte geriye doğru çap büyümekte ve çeper etrafında akışı yönlendiren paller bulunmaktadır. Bu sayede kompresör içine alınan hava sıkıştırılır. Bir diğer kompresör modeli ise eksenel akıma sahip kompresörlerdir. Bu tip kompresör birbiri ardına yerleştirilmiş ve birçok sayıdaki kanatçıktan oluşan kademelerden meydana gelmektedir. Hava bu kademeler boyunca ilerledikçe her kademede basıncı ve sıcaklığı bir miktar artmaktadır. Bu artış her kademede katlanarak devam etmektedir.
Kompresörden sonra gelen yapı ise yanma odasıdır. Burada sıkıştırılmış yüksek basınçtaki hava içerisine yakıt püskürtülür ve bujiler vasıtasıyla bu karışım ateşlenir. Uçaklarda arabalardan farklı olarak kerosen adı verilen bir fosil yakıtı kullanılmaktadır. Benzin veya dizel yerine bu yakıtın tercih edilmesi için birçok neden vardır ve bunların başında da maliyet gelmektedir. Çünkü motorun tipine göre bir uçak yaptığı her seferde tonlarca yakıt harcayabilmektedir.
Yanma odasında hava ile bir miktar yakıtın yakılması sonucu oluşan yüksek sıcaklıktaki gazlar, türbinlere aktarılır. Termodinamik yasalarına göre iki ortam arasındaki sıcaklık farkı ne kadar yüksek olursa, bu iki ortam arasında gaz akışı o kadar hızlı olmaktadır. Yüksek sıcaklıktaki yanma odasından ayrılan gazlar, sıfırın altındaki atmosfer ortamına ulaşabilmek için hızlı bir şekilde hareket etmekte ve bu hareketleri esnasında türbinleri döndürmektelerdir. Türbinlerin dönmesi sonucu ise, uçak sistemleri tarafından kullanılmak üzere gerekli olan elektrik enerjisi üretilmektedir.
Motorun tipine göre kompresörden önce fan veyahut pervane konulabilmektedir. Bazı modellerde fan egzoz kısmının arkasına dahi konulabilmektedir. Pervane kullanılan modeller genellikle kargo uçaklarında görülmektedir. Askeri uçaklarda ayrıca egzozun hemen bitimine bir Afterburner kısmı eklenebilmektedir. Bu kısım sayesinde günümüz savaş uçakları çok yüksek hızlarda uçabilmektedir. Ancak böyle yüksek bir hızda uçulduğu takdirde uçağın tüm yakıtı bitebilir ve bu yaklaşık olarak yarım saat içinde gerçekleşebilir.
Uçak Motoru Nasıl Çalışır? Yazısıyla İlgili Öneriler
Uçak Motoru Nasıl Çalışır? Konusuna Ait Etiketler
nediruçak motorlarıUçak motoru nedir