|  © 1998 Cetin BAL - GSM:+90  05366063183 -Turkey / 
    Denizli 
     Turbo Jet Motorları 
     
    
    Newton’un 3. hareket yasası olarak adlandırılan tezinin hayata geçirilmesi 
    için yüzyıllarca bilimadamları tarafından uğraşıldı. Yasanın temeli her 
    etkinin aynı büyüklükte ve ters yönde bir tepki doğuracağıydı. Bu temele 
    dayanarak herhangi bir aracın arkasından püskürtülen gaz veya bir sıvının 
    aracı ters yöne hareket ettirmesi gerekiyordu. İlk buharlı jet motoru 1781 
    yılında bulundu ve bir gemide kullanıldı. Tabi ki bu asıl devrim değildi, 
    sadece bir önhazırlık niteliğindeydi. Frank Whittle gerçektende çok büyük 
    bir başarıya imza atarak bir icat geliştirdi ancak uzun yıllar kabul 
    görmedi. 
    
    Tüm bunlara rağmen dünyanın ilk turbojet uçağı bu değildi. Almanya’da 
    yaşayan Hans Von Ohain adındaki mucit 1933 yılından beri jet motorları 
    üzerinde çalışmaktaydı ve 1934 yılında yaptığı turbojet motoru için patent 
    almıştı.1939 yılında ise Heinkel He 118′in alt kısmına yerleştirilen jet 
    motoru ile deneme uçuşu yapmışlar ve 3 gün sonra resmi uçuşlarını 
    gerçekleştirmişlerdi. JET MOTORU 
     Tepkili motor da denir. Jet motoru, atmosferden aldığı havayı sıkıştırıp yakıtla yakarak ısıtır. Bu ısıtma sonucunda ortaya çıkan gazları, hızla dışarı püskürterek, ters yönde bir itme gücü oluşturur. Bu güçle, motorun bağlı olduğu aracın hareket etmesi sağlanır. Bu motorlar, Newton’un 3. hareket yasasına bağlı olarak geliştirilmiştir. Bu yasaya göre; her etki eşit büyüklükte ve ters yönde bir tepki doğurur. 1903′ten 1935′e kadar olan dönemde, uçakların itme sistemlerinde alternatif piston hareketli içten yanmalı motor ve pervane düzenekleri kullanılıyordu. 1935′de Hans Ohain tarafından ilk jet motorlu uçak (jet uçağı) yapıldı. Jet motorlu uçaklar, diğer uçaklara göre çok daha hızlı ve çok daha çok yükseğe çıkabiliyor. Günümüzde birçok jet motoru çeşidi geliştirilmiştir. Bunlardan bazıları; turbojet, turbofan, turboprop, turboşaft ve ramjettir. Jet Motorunun İcadı, Jet Motoru Nasıl Çalışır? 
 
 
     
 
 İlk türbin grubunun olduğu yer düşük basınç ikinci yani egzost kısmının 
    olduğu yer yüksek basınç odası. alçak basınç odasında sıkıştırılan havaya 
    yakıt enjekte ediliyor. tam karışım sağlandıktan sonra yüksek basınç 
    türbinlerinden önceki yanma odasında yanma oluyor. yanarak genleşen gazlar 
    arka tarafa doğru çıkıyor. çıkarken çıkış tarafındaki türbin fanlarını 
    çeviriyorlar. iki ayrı fan sistemi bir mille birbirlerine bağlı. egzosttan 
    çıkan gaz bu mili çevirdiğinde hava girişinden de emiş devam ediyor. bu 
    böylece devam ediyor. General Electric J-33 A35 :      
     [3] Bu durum bizi de yakinen ilgilendiriyor. T-33 eğitim uçakları, dolayısıyla J-33 motorları Türk Hava Kuvvetleri’nde de 45 yıl kadar kullanıldılar !                
     Santrifüj Kompresörü olarak adlandırılan, hava akışını emip sıkıştırmaya yarayan düzenekten yararlanan bu sistemde zayıf nokta, motor şaftının dönüş süratindeki kısıtlamalar yüzünden, optimum basınç için yeterli miktarda hava emebilmek amacıyla, kompresör pervanesinin –impellerinin- oldukça büyük bir yüzeye ihtiyaç duyması. Bu da, motoru kompresör bölümünde oldukça geniş bir kesitte üretme zorunluluğunu doğruyor.                
     Üstteki resimde bu motorun kesiti ve temel parçaları görülüyor. Temelde oldukça basit gibi görünmesine rağmen, bu tür kontrollü bir patlama yaratabilmek bence büyük bir sihirbazlık. Diğer resimlerde yakıt pompası ve diğer kontrol sistemleri daha net bir şekilde görülüyor.              
     GÜÇ GRUBU ( MOTOR ) Uçaklarda kullanlan motorların iki ana görevi vardır. Bunlardan biri, kalkış yapan bir uçağın yer sürüklemesinin yenilerek uçağın ivmelendirilmesi, diğeri de uçağın öngörülen hızlarda uçuşu esnasında meydana gelen sürükleme kuvvetine eşit bir çekme kuvveti ( veya tepki ) sağlanmasıdır. Uçaklarda kullanılan motorlar hafif, güvenilir, ekonomik, az gürültülü ve sürüklenmesi minimum düzeyde olmalıdır. Uçaklarda kullanılan motor tipleri şunlardır:      Pistonlu Motor ve Pervane : 
    Uçakçılığın gelişmeye başladığı yirminci yüzyılın başlarından beri 
    uygulanmakta olan güç gruplarından pistonlu motor ve pervane bileşimi 
    günümüzde de hızı 500km/saat dan az olan bir çok uçak tipi için 
    seçilmektedir. Pistonlu motorların verimi hava yoğunluğu ile azaldığından, 
    yükseklere çıkıldıkça güç azalacaktır. Ayrıca pervanenin verimi de hava 
    yoğunluğu ile düşecektir. Gaz Türbini ve Pervane ( Turboprop ) : Türbin motorunun pistonlu motora kıyasla daha güvenilir olması az titreşim yapması, aynı güç için daha küçük sürükleme kuvvetine neden olması (daha küçük kesit alan) ve yakıtın daha ucuz elde edilmesi gibi üstünlükleri vardır. Turboprop güç sistemlerinin de pervane verimi ile sınırlı olduklarını unutmamak gerekir. Yani, uçuş hızı ve uçuş yüksekliği ile pervane verimi azalmakta, bu nedenle uçuş ekonomisini arttırılması ve daha hızlı ulaşım olanağı sınırlı olmaktadır. 
 Jet Motoru ( Turbojet, Turbofan ) : Sivil ve askeri havacılığın amaçlarından biride uçuş hızını arttırmak, ve bu artışı en düşük özgül yakıt sarfiyatı ile sağlamaktır. Günümüzde, hafif uçaklarla özel amaçlı bazı uçakların dışında, tüm sivil ve askeri uçaklarda turbojet veya turbofan motorları kullanılmaktadır. Jet motoru giriş ağzından alınan havaya yakıtın karışıp yanmasıyla enerji kazandırarak, meydana gelen gaz karışımını geriye doğru hızlandırır. Bu hızlanma, diğer bir deyişle momentum değişimi bir kuvvet doğurur. Meydana gelen bu kuvvet kendisine eşit, fakat aksi yönlü bir tepki oluşturur. Çalışması bu şekildedir. Ramjet ve Pulsejet Motorları : Uçaklarda çok az uygulanan, ancak pilotsuz uzaktan kumandalı uçan bombalar ile, deneysel amaçlarla kullanılan bu tip motorların jet motorlarından farkı, dönen bir kompresör ve türbin kısmının bulunmayışıdır. Ramjet motorunda hava giriş kısmına çarpan havanın oluşturduğu basınç artışından yararlanılır ve ısı enerjisi eklenerek, oluşan gazlar yüksek hızla, ekzos borusundan atılarak tepki sağlanır. Pulse-jet motorunda da yanma odasındaki basınç, geçici olarak ekzostan çıkan havanın emmesi ile düşürülerek önden yeniden hava girişi sağlanır. 
 Uçak ve uzay araçlarında kullanılan güç ünitelerinin çalışma prensipleri Isaac Newton’un ücüncü hareket yasası olan ‘etki=tepki’yasasına göre 
    çalışan (motordan çıkan yüksek enerjideki ekzos gazları etki, uçağın ileri 
    gitmeside tepki olarak açıklanabilinir) uçak ve uzay araçları motorlarının 
    tarihçesi M.Ö. 150 yılına Mısırlı filozof Heron’un bulusuna kadar 
    gitmektedir.Aslında gaz türbini olarak adlandırılan uçak motorları turbojet, 
    turbofan, turboprop ve ayrıca ramjet, roket v.s. gibi türlere ayrılan hava 
    taşıtları motorlarından turbofanın çalışma prensibini sizlere ilk önce 
    kısaca açıklamak istiyorum. 
 Turbofan motorunun kesiti görülmektedir İtişi egzoz gazıyla beraber, ön kısımdaki geniş fanla da 
    sağlanan güvenilir ve bakımı kolay jet motoru tipidir. Ön kısmı büyük, arka 
    kısmı koni şeklinde ve daha küçüktür. Genelde yolcu uçaklarında kullanılır. 
 
    UÇAK MOTORLARI 
    (JET
    MOTORLARI) 
 
    1. JET MOTORUN BULUNUŞU: 
            Dr. Hans von Ohain 
    ve Sir Frank Whittle jet motorunu bulan mucitlerdir. Jet motoru ile ilgili 
    çalışmalarını, birbirleriyle bağlantısı ve haberi olmadan yapmışlardı. 
    Çalışmalara önce Sir Frank Whittle başlamış, ancak Hans von Ohain jet 
    motorunu daha önce tamamlayıp sonucunu alan mucit olmuştu. 
            Hans von Ohain 
    (1911–1998); 1930’ların ilk yıllarında Almanya’da Goettinger 
    Üniversitesi’nde doktora öğrenimi gördüğü sıralarda  türbo jet uçak motoru 
    üzerinde çalışmaya başlamıştı. 
       1935 yılı süresince 
    test motoru üzerinde çalışmalarını sürdürmüş ve düşüncelerini uygulamıştı. 
    Motordan olumlu sonuç alması üzerine, yaptığı çalışmaları uçak üreticisi 
    Ernst Heinkel’e anlatarak desteğini istedi. Hans von Ohain’in çalışmalarını 
    yakından izleyen Ernst Heinkel, çok kısa bir sürede dünyanın en hızlı 
    uçağını üretmişti.
     
        S–1 türbo jet motoru 
    1937 yılının Şubat ayı sonunda hidrojen yakıtı kullanılarak test edilmiş ve 
    motordan 10,000 devirde 250 pound’luk bir itme gücü sağlanmıştı. 
       Sonuçtan çok etkilenen 
    Heinkel uçak motoru üretim plânını hızlandırarak, Von Ohain ve ekibinin He 
    S–3 türbo jet motoru üzerinde çalışmasını sağlamıştı.
     
     
    Heinkel S–3 türbo jet 
    motoru 
        Test uçağının 
    plânlarının çizimine 1938 yılının ilk aylarında başlanmış ve 1939 yılı 
    başında her iki motor tamamlanmıştı. 27 Ağustos 1939’da Heinkel test pilotu 
    Erich Warsitz,  jet motorlu uçakla yaptığı ilk test uçuşunu başarılı bir 
    şekilde tamamlamıştı. 
 He S–3 türbo jet motorlu “ilk jet uçağı” Heinkel He–178 
    Frank Whittle (1907 – 
    1996); jet motoru çalışmalarına, İngiliz Kraliyet Hava Kuvvetlerinde 23 
    yaşında subay olarak görev yaparken, 1930 yılının Ocak ayında başlamıştı. 
    Tasarımı 1932 yılında birçok kişi tarafından benimsenmişti. Ancak Hava 
    Bakanlığı ve havacılık endüstrisi bu tasarıma çok az ilgi göstermişti. Daha 
    sonra bankerlerden mali destek görmüş, 1936 yılında jet motorunu üretmek 
    üzere özel olarak görevlendirilmişti. 
        Türbo jet motorunun 
    denemeleri 1937 yılının Nisan ayında yapıldı. Frank Whittle bu denemeyi 
    şöyle anlatmıştı. “Deneme çok korkutucu oldu. Plânlandığı gibi jet motorunu 
    2,000 devre kadar elektrik motoruyla hızlandırdıktan sonra ana yakıt 
    vanasını açtım ve ateşlemeyi yaptım. Ana yakıt vanasını açmamla beraber 
    yanma odasına bir anda giden yakıt (yakıt motorindi) motoru hızlandırarak 
    kontrolden çıkardı. Yakıt vanasını anında kapamama rağmen motorun devri 
    kontrolsüz olarak artmaya devam etti ve yakıt borusunu patlattı. Motordan 
    akan yakıt yerde birikti. Heyecandan bir anda yüzümde benekler oluştu.” 
 Frank Whittle’ın 1937 yılı Nisan ayında denediği ilk türbo jet motoru Ertesi yıl hatalar giderilerek jet motoru yeniden yapılmış ve olumlu sonuç alınmıştı. 
 
    İkinci kez yapıldıktan 
    sonra 1938 yılında denenen türbo jet motoru
    “1,000 lb.f 
    (4 kN)” 
    1939 yılında Hava 
    Bakanlığı Frank Whittle’ın icadını onayladı ve W–1 jet motoru ile E–28/39 
    test uçağının Gloster Uçak Firması tarafından yapımına karar verdi. 
        Uçak 1941 yılının Mart 
    ayında, jet motoru 1941 yılının Mayıs ayında tamamlandı ve E–28/39’un ilk 
    uçuşu 15 Mayıs 1941 akşamüstü yapıldı. 
     
        Frank Whittle’a olağan 
    üstü buluşundan dolayı 1948 yılında İngiltere Kralı VI ncı George tarafından 
    “sir” unvanı verilmiştir. 
    2. JET MOTORUN ÇALIŞMASI: 
             İçten 
    yanmalı motor olarak tanımlanan, genel olarak uçaklarda kullanılan jet 
    motoru, ön kısımdan emdiği havayı, kompresörde sıkıştırdıktan sonra yakıt / 
    hava karışımının yanma odalarında yanmasıyla oluşan büyük ölçüde genleşmiş 
    ve yanmış karışımın nozzle’dan dışarı çıkmasıyla yarattığı tepki ile ileri 
    doğru hareket sağlar.
     
        Jet motorunun arkaya 
    doğru yarattığı tepki ile ileri doğru hareket sağlaması Sir Isaac Newton’un 
    (1642 – 1727) 1686 yılında bulduğu “Hareket Yasaları”nın üçüncüsü ile 
    açıklanmaktadır. Hareket yasalarının üçüncüsünde “iki cismin etkisi daima 
    eşit ve zıt yöndedir. Diğer bir anlatımla tepki, etkiye daima eşit ve zıt 
    yöndedir” denmektedir. 
        Jet motor nozzle’ından 
    çıkan yanmış hava / yakıt karışımının tepkisi aynı ölçüde ve zıt yönde etki 
    yaratmakta, bu tepkime ileri doğru hareket meydana getirmektedir. 
        Jet motoru; hava 
    girişi, kompresör, yanma odaları, çıkış türbünü ve nozzle’dan oluşmaktadır. 
     (Yanma odası) (Eksoz borusu) (Türbo jet motorun kesiti) 
 
    Hava girişi (air inlet): Hava girişi, motora gereken havanın girmesini sağlayan ve ön kısımda uçağın performansı dikkate alınarak şekillendirilmiş olan bölümdür. Bu bölüm uçağın ses hızının altında (subsonic) ve ses hızının üstünde (supersonic) uçması dikkate alınarak farklı şekillerde tasarlanır. 
     Motor hava girişi (air inlet) “F–104G Starfighter” 
    Kompresör (compressor): 
        Kompresör; motor mili 
    üzerinde sıra halinde dizili disklerin ince dış kenarlarına açılı olarak 
    yerleştirilmiş pal adı verilen, günümüzde titanyum’dan yapılan parçalar, 
    gelen havanın akışını hızlandırır ve aynı zamanda sıkıştırarak hacmi 
    küçülmüş, sıcaklığı artmış bir şekilde yanma odasına gönderir. 
        İlk jet motorlarında 
    kompresyon oranı 5/1 gibi oldukça düşük bir seviyedeydi. Günümüz jet 
    motorlarında bu değer 44/1 gibi yüksek bir orana ulaşmıştır. Yüksek 
    kompresyon oranı yüksek irtifa uçuşları için çok önemlidir. Çünkü 44/1 gibi 
    bir kompresyon oranı yüksek irtifada yaklaşık olarak –54 santigrat 
    derecedeki havayı sıkıştırdığında, motorun verimli çalışması için havanın 
    gerekli ısı derecesine yükselmesini de sağlamış olur. Kompresörün bu 
    özelliği alçak irtifa uçuşlarında motorun verimli çalışmasını etkilemez. 
        Genellikle jet 
    motorlarında kompresör diskleri iyi bir sıkıştırma elde edilmesi için iki 
    ayrı grup halinde sıralanır. 
     Yanma odası (combustion 
    chamber):
     
        Yanma odalarına 
    yüksek basınçta ve ısınmış olarak gelen hava, püskürtülen yakıtla karışır ve 
    yanma gerçekleştiğinde çok yüksek ısıyla beraber çok büyük bir genleşme ve 
    buna bağlı olarak çok hızlı bir hava akışı meydana gelir. 
        Meydana gelen 
    yüksek ısı nedeniyle yanma odaları ısıya dayanıklı malzemeden yapılır. 
        Yanma odalarına giden 
    yakıt miktarı arzu edilen motor devri göz önünde tutularak gaz kolu ile 
    pilot tarafından ayarlanır. 
        Türbin (turbine): 
        Yanma odasında 
    yandıktan sonra meydana gelen sıcak ve basınçlı gaz daha sonra türbine 
    gider. Türbin kademeleri, yanma odalarından gelen yanmış gazları aynı 
    basınçla eksoz borusuna aktarır.
     
        Motor mili (engine 
    shaft): 
 Motor boyunca yer alan mil üzerinde bulunan kompresör ve türbin kademeleri aynı devirde dönerler. 
 
 
 
    Nozzle: 
        Türbinden gelen sıcak 
    ve yüksek hızdaki yanmış gazlar eksoz borusuna girerek nozzle’dan dışarı 
    çıkar ve bu tepki uçağın ileri doğru hareket etmesini sağlar. Eksoz 
    borusundaki aşırı ısınmayı önlemek için, ön kısımdan giren soğuk havanın bir 
    bölümü gövdenin içinden eksoz borusunun dış yüzeyine yönlendirilerek soğutma 
    amacıyla kullanılır. Eksoz borusundaki gazların ısısının normal değerlerde 
    olup olmadığı kokpikteki göstergeden kontrol edilir.
     
     Eksoz ısı göstergesi (Santigrat derece x 100) (Exhaust Gas Temperature "EGT") 
    Nozzle’lar sabit ve 
    hareketli olmak üzere iki çeşittir. 
        Sabit nozzle’ların 
    çapı, motordan en iyi randıman elde edilecek şekilde tasarımcılar tarafından 
    belirlenir. 
        Afterburner’lı jet 
    motorlarında gaz kolunun konumuyla bağlantılı olarak hidrolik sistem 
    nozzle’ı açar veya kapar. Gaz kolu afterburner konumuna getirildiğinde 
    nozzle tam açılır ve gaz kolunun afterburner konumundan çıkmasıyla motor 
    devrine uygun oranda kapanır. Nozzle’ın bu hareketleri kokpitteki 
    göstergeden kontrol edilir. 
     Nozzle durum göstergesi Nozzle’ın kapalı görünümü Nozzle’ın açık görünümü Eğer gaz kolu afterburner konumundan %100 devir veya altına getirildiğinde nozzle kapanmazsa, motorda büyük ölçüde güç kaybı meydana gelir. Böyle bir durumla karşılaşıldığında, pilot yedek sistemi çalıştırarak nozzle’ın kapanmasını sağlar. 
    3. JET MOTORLARINDA 
    KULLANILAN YAKIT: 
            Piston 
    motorlarda düşük parlama özellikli AVGAS olarak bilinen yakıtın 
    kullanılmasına karşılık, jet motorlarında parlama derecesi yüksek, kolay 
    alev almayan ve taşınması daha güvenli yakıt türü kullanılır.
     
        İlk jet motorlarında 
    gazyağı veya gazyağı–benzin karışımından oluşan yakıt kullanılmaktaydı. 
    Günümüzdeki jet motoru yakıt türleri çoğunlukla gazyağı esaslıdır. 
        Askeri jet uçak 
    motorlarında “JP”, sivil jet uçak motorlarında “Jet–A” ve “Jet–B” olarak 
    sınıflandırılan yakıt kullanılır. Jet–A; JP–8 ve Jet–B; JP–4 ile aynı 
    türdendir. 
        JP–1: Özellikleri 
    Birleşik Devletlerde 1944 yılında belirlenmiş, donma noktası –60 santigrat 
    derece olan gazyağı esaslı jet motor yakıtıdır. JP–1 çok iyi kalitesiyle ve 
    eksoz duman izinin az oluşuyla bilinir. 
        JP–2, JP–3 ve JP–4: 
    Daha sonraları nafta ve gazyağı karışımından 1945 yılında JP–2, 1947 yılında 
    JP–3 jet motor yakıtı geliştirilmiştir. Gazyağı ve benzin karışımlı JP–4 
    1951 yılında kullanılmaya başlanmıştır. JP–2, JP–3 ve JP–4’ün tutuşma 
    derecesi JP–1’e göre daha düşüktür.
     
 
    JP–5: Yüksek tutuşma 
    derecesi özelliği nedeniyle daha güvenli olan JP–5, uçak gemilerinde konuşlu 
    jet uçaklarında kullanılmaktadır. JP–5’in üretimi diğer JP serilerine göre 
    daha pahalıdır. 
        JP–6 jet motor yakıtı 
    1956 senesinde XB–70 uçağı için üretilmiştir. XB–70 projesi iptal edilince 
    JP–6’nın üretimine de son verilmiştir. 
        JP–7: 1970 yılında SR–71 
    “Blackbird” uçağı için özel olarak üretilmiştir. 
        JP–8: 1990’lı yıllarda 
    JP–4 formülünde değişiklik yapılarak gazyağı esaslı JP–8 üretildi. JP–8 çok 
    yüksek parlama dereceli, fazla kokan ve biraz yağlı özelliklere sahiptir.
     
        JET–A: Sivil jet uçak 
    motorlarında kullanılan Jet–A, JP–8’in benzeri olup gazyağı esaslıdır. 
        JET–B: Sivil jet uçak 
    motorlarında kullanılan Jet–B, JP–4’ün benzeri olup gazyağı–benzin 
    karışımlıdır. Jet uçaklarında yakıt depo göstergesi ve akışmetre ölçümleri Libre (Pound) değerinden gösterir.     Yakıt miktar göstergesi (Libre x 1000) Yakıt Akışmetre (Libre x 1000) 
      Örnek: F-104G "Starfighter" 
      uçaklarında; TIP TANK'lı yakıt yükü 8,034 libre, PYLON TANK'lı yakıt yükü 
      10,560 libre'dir.
     
    
                     TIP TANK: Kanatların 
      ucunda bulunan yakıt depoları.
     
    
                     PYLON TANK: Kanatların 
      altında bulunan yakıt depoları.
     
    
    4. POUND (P) VEYA LIBRE (LB) 
    VE NEWTON (N): 
            Jet 
    motorlarının ürettiği güç, İngiliz ölçü birimi olan Pound “P” veya Libre 
    “Lb” ve metrik bir sistem olan Newton “N” ile tanımlanır. 
        1 Pound (Libre) = 
    0,4536 kg.,       
     
    
        Kgk (kilogramkuvvet) 
    = 9,80665 N, 
        1 N = 0,1019716 kg. 
    (dünya yüzeyinde), 
        1 kN = 101.9716 kg. 
    (dünya yüzeyinde), 1 Pound = 4,45 Newton’dur. Hiçbir yazı/ resim izinsiz olarak kullanılamaz!! Telif hakları uyarınca bu bir suçtur..! Tüm hakları Çetin BAL' a aittir. Kaynak gösterilmek şartıyla siteden alıntı yapılabilir. © 1998 Cetin BAL - GSM:+90 05366063183 -Turkiye/Denizli Ana Sayfa / Index / Roket bilimi / E-Mail / Kuantum Fizigi / Astronomy / Time Travel Technology / UFO Galerisi / UFO Technology / Uçaklar(Aeroplane) 
  |