Jet Motoru Nasıl Çalışır

Jet Motoru Nasıl Çalışır – Jet Motoru Nedir

Çeşitli tipte jet motorları vardır, ilk geliştirilen jet motoru turbojet motorudur. Diğer jet motorları gibi, turbojetler de havayı alıp verirler. Hava, motorun önündeki kompresör denilen bir kısım tarafından emilir. Kompresörde, pervaneye benzeyen ve havayı geriye doğru iten, dönen kanatlı çarklar vardır. Her dönüşten sonra, dönen havanın geriye doğru çıkması için, bir duraklama olur.

Jet Motoru Nasıl Çalışır

Kompresör, diğer uçaklardaki pervanelerin yaptığı gibi uçağı ileri doğru götürmez. Havayı, küçük hacimli bir yer olan yanma odasına basınçla gönderir. Kompresör olmazsa, havada, motorun iyi çalışmasına yetecek oksijen olmaz. Oksijen jet yakıtının yanması için gereklidir.

Yanma odasına memelerden belirli bir miktarda yakıt püskürtülür. Parafinin özel bir türevi olan jet yakıtı, elektrikli bir sistemle ateşlenir. Yakıtın yanmasıyla, yanma odasındaki gazın sıcaklığı 1 100°C’ye kadar yükselir. Isınan gaz genleşir. Yeniden kompresöre dönemez; oradan gelen basınçlı hava buna engel olur. Sıcak gazın çıkabileceği tek yol, uçağın kuyruğuna doğru giden çıkış borusudur. Gazın çıkış hızı belirli bir değere ulaşınca, motor ileri harekete başlar.

Bu ileri hareket nasıl oluşmaktadır? Tekerlekli patenler üzerinde durduğunuzu ve ağır bir valiz taşıdığınızı düşünün. Valizi ileri doğru hızla fırlatırsanız, siz de ters yönde gidersiniz. Valizi ileri doğru atarsanız, geriye doğru gidersiniz. Bu olay, ilk olarak İngiliz fizikçisi îsaac Newton tarafından XVII. yüzyılda tanımlanan üçüncü hareket yasasına bir örnektir. Bu yasaya göre yapılan her etkiye eşit değerde ve karşıt yönde bir tepki doğar. Bu örnekte etki, valizin fırlatılmasıdır. Tepki ise, sizi geriye doğru iten kuvvettir. Bu yasaya başka bir örnek de ateş eden tüfeğin geri tepmesidir.
Roketler (füzeler) de buna benzer ilkelere göre atılırlar. Aradaki fark, roketlerin havayla ilgisi olmamasıdır. Bunlarda da yakıtı yakmak için oksijen gereklidir. Fakat oksijeni havadan almazlar. Bazı uzay roketlerinin depolarında sıvı oksijen vardır. Savaş füzelerinin içindeki tozda, hava olmadan yanabilecek kadar oksijen bulunur. Jet uçakları oksijenlerini yanlarında taşımadıkları için, oksijenin bulunmadığı uzayda uçamazlar. Jet motorundan çıkan sıcak gaz turbojet adı verilen bir türbinden geçer. Turbojet gazın akışıyla dönen kanatlı bir mildir. Türbin, motorun ortasından geçen uzun bir şaftın (milin) arka tarafın-dadır. Kompresör kanatları ise, türbin şaftının ön ucuna bağlanmıştır. Böylece, türbin, yakıtın yanmasıyla açığa çıkan enerjinin küçük bir kısmını alarak döner ve kompresör kanatlarını da döndürür.

Savaş uçaklarında ek yanma odaları vardır. Bunlar, çıkış borusunda yapılan genişlemelerdir. Buralarda, geçen sıcak gaza daha fazla yakıt üflenir ve yakılır. Bu yanma, uçağa ek bir itici güç kazandırır. Fakat ek yanma odaları çok yakıt harcarlar. Pilotlar, ek yanma odalarını, ancak birdenbire hızlarını arttırmak gerektiğinde kullanırlar.

Başka tür bir jet motorunda kompresör ve türbin yoktur. Buna ramjet denir ve ancak çok yüksek hızla uçabilir. İleriye doğru hareketi, karşıdan gelen havayı içeri iter. Havayı alma ağzı, basıncını arttıracak şekilde yapılmıştır. Yakıt bu alınan havaya püskürtülür ve yakılır; çıkan gazlar, tur-bojette olduğu gibi, kuyruktan dışarı atılır.

Ramjet motorları, yerden havaya atılan Bomarc güdümlü mermilerinde kullanılmıştır. Mermi önce, roketlerle yüksek hıza ulaştırılır, sonra ramjet motoru çalışmaya başlar.

Ramjet ve turbojet motorlarına gerçek jet motorları denir. Çünkü uçağın ileriye doğru gitmesi, sıcak gazların çıkışına karşı doğan bir tepki kuvvetle olmaktadır, ileriye doğru itkiyi değişik bir şekilde elde etme olanağı da vardır. Bu da, pervaneleri döndürmektir. Turboprop denilen bu tip motorlarda türbin şaftı yalnız kompresör kanatlarına değil, aynı zamanda uçağın ön tarafındaki pervanelere de bağlanmıştır. Çeşitli vites dişlileri, pervanelerin, kompresör kanatlarına göre daha yavaş dönmesini ayarlar.

Pervanelerin çalışma şekli, eski pervaneli uçakla-rınkine benzer. Pervane kanatlan da minyatür uçak kanatlarına benzer. Havayı keserek, pervanenin ön tarafında hava basıncının daha düşük olmasını sağlarlar ve böylece, uçağın arkasındaki hava basıncı daha fazla olduğundan, uçak ileriye doğru itilir. Gazların çıkışı uçağın ilerlemesine yardımcı olamaz. Çünkü türbinden geçtikten sonra hızları iyice azalmıştır. Fakat çok yükseklerde uçarken, bunlar da uçuşa yardımcı olurlar.
Bilinen pervaneli uçaklarda, pervane, otomobil motorlarına benzer şekilde, pistonların ileri-geri hareketiyle döner. Pistonların hareketi de, yakıtın yakılmasıyla olan genleşmeden yararlanarak sağlanır.

Turboproplar, aynı ağırlıktaki pistonlu ve pervaneli uçaklara göre hem daha güçlüdürler, hem de daha hızlı gidiş sağlarlar. Turbojetlere göre yakıt harcamaları da daha azdır.

Turbofan motorlar: Birçok uçakta fanjet adı da verilen turbofan motorlar kullanılmaktadır. Bunlar, pervaneleri motorun içinde olan turboproplar gibidir. Bu pervaneye fan denir; normal pervaneye göre daha fazla sayıda kanadı vardır. Bir miktar hava, turbojet motorlarda olduğu gibi, kompresörden geçerek motora gelir. Fakat daha fazla hava ise, yanma odası çevresinde dolaşır ve sonra gaz çıkış borusundan veya başka bir borudan dışarı atılır. Dönen bu soğuk hava, pervaneli uçaklara benzer şekilde, uçağa bir ileri hareket sağlar. Fakat asıl ileri hareket, sıcak gazların çıkışına tepki olarak doğar. Turbofan, turbojetle turboprop türlerinin bir karışımıdır.

Turbofanlar, turbojetlere göre daha büyük ağırlıkları daha güçlü olarak taşırlar; fakat hızları daha azdır. Dev jumbo jetlerin motoru da bu şekildedir. Turbofan motorların sesten hızlı (su-personik) uçakların yapımında da kullanılması için çalışılmaktadır.

Çeşitli amaçlar için çeşitli jet motorları vardır. Dikine kalkış ve iniş yapabilen Vtol jetler önemli bir türdür.Bu jetler çıkış gazları dönen memelerden geçen tubojete veya turbofana benzerler. Kalkışta memelerin bulunduğu nokta aşağı doğrudur ve uçak dikine havalanabilir. Sonra memeler gazlar geriye doğru çıkacak ve uçak ileri doğru gidecek şekilde çevrilir. Uçak dikine iniş de yapabilir. Vtol uçakları, hava alanlarında uzun pistler yapılamıyan engebeli bölgeler için çok kullanışlıdır.

Normal jet uçakları, dönen meme sistemini, yere inince çabuk durabilmek için kullanırlar. Çıkış memeleri gazlar öne doğru çıkacak ve uçağa geriye doğru hareket, yani durdurucu kuvvet etkisi yapacak biçimde çevrilir. Bu, uçağın frenlenmesini sağlar.
Jet motorları karada ve denizdeki araçlarda da kullanılır. Gemilerde, turboprop uçaklarda olduğu gibi, jet motorları, pervaneleri döndürür. Tur-bojetler de hava yastıklı (hoverkraft) araçlarda kullanılır ve saatte 100 km. hız yaparlar.

Utah’da (A.B.D.) Bonneville tuz alanlarında saatte 1 000 km. hızla giden bir araçta türbojet kullanılmıştır. Tekerlekler, aracı ilerletmek için yerde değil, havada döner. Bir çeşit jet otomobilinde ise motorun gücüyle dönen tekerlekler normal yollarda gidişi sağlar. Bu çeşit otomobiller henüz denenmektedir, önemli güçlüklerden biri, hızın istendiği zaman, kısa sürede değiştirileme-mesidir.

Jet motorlarının gelişimi: Bilinen ilk jet bir oyuncak gibiydi. I. yüzyılda Yunanlı matematikçi Hero tarafından yapılmıştı. Hero, içinde biraz su

bulunan boş bir küreyi ateşte ısıtmıştı. Oluşan buhar, iki delikten dışarı çıkmış ve küreyi döndürecek kuvveti sağlamıştı.

İlk pistonlu motorlu jet uçağı 1903’de yapılmıştır. Bir uçağı çalıştırabilecek jet motoru ise 1930’da ¡ngiliz mühendis Frank Whittle tarafından yapılmıştır. Fakat İkinci Dünya Savaşının sürmekte olduğu 1941 yılına kadar Whittle’in motoru uçaklarda kullanılmamıştır.

İngilizlerin çalışmasını Almanlarınki izlemiştir. Flans von Ohain tarafından geliştirilen bir motor, 1939’da denenmiştir. Savaşın sonuna doğru, Almanya’da ¡et savaş uçakları yapılmıştır.

İkinci Dünya Savaşında jet motorları daha çok, pilotsuz V-1 uçaklarında kullanılmıştır. V-1’ler patlayıcı bir füze başlığı taşıyorlardı. Bunların pulsejet denilen ramjet tipinde motorları vardı, öndeki kapaklardan içeri bir miktar hava giriyordu. Flava, bir patlamayla yanıyor ve uçağa bir hamle sağlıyordu. Sonra vana daha çok açılıyor ve daha çok hava giriyordu. V-1’lerin kanatları vardı. Fakat bir kere.atıldıktan sonra, gidecekleri yol kontrol edilemiyordu. V-1 yakıtı bitene kadar uçuyor, sonra yere iniyordu. Fledefe tam olarak yöneltilemediğinden, Almanlar bunları Londra yönünde fırlatıyorlardı.

İngilizlerin yaptığı ve meteor denilen uçaklar
V-1’lere karşı savunma olanağı sağlamışlardır. Bu çift motorlu jet uçakları Whittle’in jet motorları gibi yapılmıştı.

Jet motorları konusunda Amerikalıların çalışmaları 1941’de başlamıştır, ilk Amerikan jet uçakları, P-80 Shooting Star savaş uçakları olmuştur. Savaştan sonra jet motorlu uçaklar çok büyük hızlar yapabilir duruma gelmiştir. Jet motorlu, sesten hızlı giden uçaklar yapılmıştır. Günümüzde saatte 3 200 km.’den daha hızlı giden uçaklar vardır.

Jet motorlu yolcu uçakları ilk olarak 1952’de İngiltere’de yapılan Comet adlı uçaklarla servise girmiştir. Günümüzde jet motorlu uçaklar hem ülke içi hem uluslararası ulaşım için kullanılmaktadır.

1950’den sonra artan hava trafiği, şehirlerin hava alanları çevresini etkilemeye başlamıştır. Bu yüzden hava alanlarına gece inip kalkan uçak sayısının sınırlandırılması yoluna gidilmiştir. Mühendisler, daha güçlü ve hızlı giden, fakat, az ses çıkaran jet uçakları yapmaya çalışmaktadırlar. Tur-bofanlar, turbojetlerden daha sessizdir. Çıkış borularına susturucular takılarak, gürültünün azaltılmasına çalışılmıştır. Son çalışmalar, gürültüye neden olan kompresör kanatlarının daha sessiz çalışmasının sağlanmasını amaçlamaktadır.

Yorum yazın