Zaman Yolculuğunu Araştırma Merkezi © 2005 Cetin BAL - GSM:+90  05366063183 -Turkey/Denizli 

    MOTORLAR-2/ Jet itici gücünün ilkeleri

Son yirmi yıl içinde havacılıktaki ilerleme öylesine büyük olmuştur ki, artık yeni her buluş nerdeyse önemsenmeden geçilmektedir.Oysa yarım yüzyıldan daha az bir süre önce, bu tür gelişmeler kurgu- bilim olarak düşünülmekteydi; dünya atmosferi dışındaki havacılık diye tanımlanabilen astronotik alanında  bile her yeni buluş, 1957 'de ilk uydunun atıldığında yaratılanın yalnızca çok azı kadar bir ilgi ve şaşkınlık yaratmaktadır.Geniş ilgi ve çoşku yaratan hemen hemen tek olay, Ay'a  inişler olmuştur.Bu olağan üstü gelişmeyi, jet itici gücünün yeniden bulunması olanaklı kılmıştır. << yeniden bulunması >> deyimini  kullanmamızın nedeni Jet itici gücünün uygulamalarından yalnızca biri olan roketin, Batı'da Ortaçağ'dan bu yana bilinmesidir.Çinliler de, roketi VIII. yüzyıldan bu yana, hem savaş aracı olarak, hem de donanma fişeklerinde kullanmaktaydılar.Yüzyılımızın  başlarına kadar roket, donanma fişeklerinde itici güç olarak yada işaret verme gibi oldukça önemsiz işlerde kullanıldı.Daha etkili ve elverişli olan  ateşli silahların bulunmasıyla, savaşta kullanımı hemen hemen tümüyle bir yana bırakıldı.

Jet itici gücünün altındaki temel ilkeler, İngiliz bilim adamı ve matematikçisi Sir Isaac Newton'un fizik, özellikle de dinamik alanında yaptığı çalışmalarının genişletilmesi sonucunda bulundu.Modern teknolojinin gelişmesi, bu ilkenin pratik koşullara dönüştürülmesine olanak sağladı.

Jet itici gücü ve Jet Motorları

Jet itici gücünün ilkeleri temel olarak yalındır ve bazı örneklerle kolayca gösterilebilir.Bir bahçe hortumunu bir çeşmeye takıp, öteki ucuna da bir  hortum eklersek, hortumun ağızlığının fışkıran suyun enine kesitini büyük ölçüde azalttığını görürüz. Hortumu yere bırakıp musluğu açarsak, basınç kuvvetli ise, hortum ansızın geriye doğru itilecektir.Bu olay, büyük bahçe ve tarlaları sulamada yararlanılan  bir çeşit döner fıskiyede kullanılır.Hortumun hareket etmesine ve jet aracının yada roketin ileri doğru hareketine neden olan itiş, bu olayın iki değişik görünüşüdür.Başka bir örnek de, bir balonun şişirilip, elden salıverilince yaptığı harekettir.Genellikle, herhangi bir çeşit kütle (özellikle sıvı bir madde)  hızlı biçimde boşaltılınca, içinden boşaldığı  cisim ( sözgelimi hortum yada balon), kütlenin hareketinin karşıt yönünde ilerlemesine yol açan bir itmenin etkisi altında kalır. Bu ilke hem roketlere hem de Jet motorlarına uygulanabilir.Roket yalnızca bir ucu kapalı olan (içine dolaşan hava almaz ), yakıt Yakan ve yanmadan oluşan şeyleri bir delik yoluyla dışarı atan ve böylece ters yönde ilerleyen bir borudur.Çok ilkel biçimde olmakla birlikte, eski Çin roketleri ve  İkinci Dünya savaşında Almanların kullandığı V-2 roketleri, bu tipin örnekleridir.Bir roketin itici bileşenlerine ( yakıt, ayıraç ve bileşik donanım), roket motoru denir. Bir Jet motoru, yukarda anlatılan kapalı borudan pek çok bakımdan farklıdır.Bir önemli değişiklik, çalışmasının içine hava almayıda kapsamasıdır.Hızını, içeri hava alma, yakıt yakma ve yakılan maddelerin kıçtan dışarı atılmasından alır.Kesin olarak konuşulduğunda, jet itme gücünün bir tür, Çin donanma fişeklerinden türemiş olan ve içinde bir itici güç yükünü aracın kendiliğinden taşıdığı (yükseltgeyici dahil) bir roketten başka şey değildir.Bir başka tip, aynı ana ilkeler hem rokette hem de Jet motoruna uyguladığı halde, içe yükseltgeyici gibi  hava da almayı kapsar.Jet itmesinde bir sıvı yükünün (genellikle gaz) dışa atılması, aracı V basıncının etkisinde bırakır.Bu fırlayış, F= mW/t  formülü ile yaklaşık olarak verilmiştir.Burada m dışa atılan sıvının hacmi, W sıvının hızı, t de dışa atma süresidir.Her iki tip motorda da kütle üstüne etkiyen hız ya mekanik araçlar yardımıyla (sözgelimi itici güç olarak suda kullanılan gemi pervanesi) yada yanmayla (yada elektriksel yada manyetik enerji) oluşan ısı enerjisinden yararlanarak sağlanabilir.Isı enerjisi, motorun içinde bir yanmayla  oluşturularak, jet motorlarında kullanılır.Gerçekte, bir gemi bile , pervanenin suda yarattığı yerdeğiştirme sonucunda oluşan itmeyle  öne doğru ilerler.Ama pervane, dönme hareketini tümüyle değişik tipte bir motordan alır.Daha yalın Jet motorları arasında ramjetler ve pulsojetler sayılabilir; bunların (pulsojetteki bir valf sistemi dışında) giç bir oynak parçası yoktur.Daha karmaşık ve karma tipler arasında türbojetler, türbofanlar, türboproblar (probjetler), türboroketler, türboramjetler v.b. sayılabilir.Ram jette, itmeyi yaratan çıkış hızı, büyük oranda ısı oluşturan kimyasal tepkimeler sonucunda ateşleme bölgesinde oluşturulan yüksek basınçla sağlanır.Türbojet de bu ilkeden türetilmiştir.Ramjette basınç, bir hava emme deliğiyle sağlanır ( bu, havadaki kinetik enerjinin bir bölümünü basınca çevirecek biçimde biçimlendirilmiş bir borudur.)Pulsojette, kapalı yada yarı kapalı hüçrelerde aralıklı yanmalar olur.Sıcaklığın ve gaz halindeki kütlenin  hacimlerinin artması, basıncın artmasına yol açar.Bu işlemler, birleştirilerek de kullanılabilir.Sözgelimi, turbojetlerde, hava bir emme deliği tarafından sıkıştırıldıktan sonra, bir sıkıştırıcıya varır.

Klasik, pistonlu motorların randımanı belli bir hızdan sonra ansızın düşer.Böyle motorlarla donatılmış uçaklar, saatte en fazla 700km. hız yaparlar.İşte, bu hızın üstüne çıkmak ve ses duvarını aşmak amacıyla, tepkili motorlu uçaklar yapılmıştır.

Tepkili motorlar, motorların en basit yapılı olanlarıdır.Bunlarda piston, hareket kolu gibi parçalar yoktur.Füze prensibiyle çalışan tepkili motorun yanma haznesindeki yakıtın yanmasıyla bir patlama meydana gelir.Yanma haznesinin bir tarafı  ( uçağın hareket yönünün tersi olan ucu) açıktır.Patlamanın doğurduğu basıncın geriye doğru kaçmasıyla oluşan tepki, bir itme gücü yaratır.Tepkili motorların bir kaç çeşidi vardır:Türboreaktör, türbopropülzör, statoreaktör, türbo-statoreaktör gibi...

Türboreaktörde bir komprasör, bir yanma haznesi ve bir gaz türbini bulunur.Türbopropülzörlerde fazla olarak bir itici pervane de vardır.Bunlarda  türbin, hem kompresörü, hem de itici pervaneyi çalıştırır.Statoreaktörde hiçbir devingen parça yoktur.Dolayısıyla kompresörde bulunmaz.Çok kuvvetli itiş gücü sağlayan bu motorla donatılmış uçakların tek sakıncası, kalkışta bir yardımcı iticiye ihtiyaçları olmasıdır.Bu durum göz önünde tutularak, türboreaktörle statoreaktörün karışımı olan türbo-statoreaktör    tipi tepkili motorlar gerçekleştirilmiştir.

Roket Motorları ve Yakıtlar

Roket günümüze kadar, bir boşlukta güçlü uçuş yapabilen tek kimyasal itimli aygıttır.Roket motorunun planı yalındır ve iki temel öğeden oluşur: Yanma odası (yada hücresi) ve meme ( dışarı atılmak üzere yanan gazların çıktığı huni).Bir çok rokette De Laval memesi (isveçli bulucu Carl de Laval'ın adından ) denen bir yakınlaştırıcı-uzaklaştırıcı aygıt kullanılır; bununla çıkış hızı ses hızını bir çok kez aşar ve aracı yürütecek itkiyi yaratır.Gerekli basınç, araçta bulunan ısı veren kimyasal tepkimelerle, özellikle bir yakıtın yakılmasıyla, oluşturulur.Yakıt katı, sıvı yada karışık olabilir.Katı bir yakıt yanma odasının tümünü kaplar; ana sorun, alev çıkışını denetleme ve yanma kararlılığını sürdürmedir.

Sıvı yakıt durumunda, iki sıvı yakıt ile yükseltgeyici göz önüne alınır.Bunlar, yanma odasına bir enjeksiyon sistemiyle verilir.Enjeksiyon basıncı, dikkatle denetlenen pompalarla yaratılır.Gerekli tutuşturucu çeşidine göre, sıvı yakıtlar hipergolik yakıt, yakıtı ile yükseltgeyici maddenin birleştirilmesiyle kendiliğinden tutuşur..Hipergolik olmayan yakıtlar, elektrikle tutuşturulur.Yakıtların tepkimesini sürdürmeye yarayan maddelere, yükseltgeyişci denir.Sıvı oksijen, nitrik asit, flüorin ve güçlü hidrojen peroksit çözeltileri, yükseltgeyici etkenlerdir.Öte yandan hidrojen, hidrokarbonlar, anilin ve hidrazin yakıttır (son iki yakıt, nitrik asite göre hipergoliktir). Katı yakıtlar nitroselüloz ve nitrogliserin karışımı yada yükseltgeyici etmenle yakıt karışımı içeren karışımlardır.

Alıntı: 1-Kobi Ansiklopedisi

  2-Bilim ve Yaşam (Çağdaş Bilim ve Teknoloji) Ansiklopedisi. / Uygulamalı Bilimler -Gelişim Yayınları: Cilt: 6  Sayfa :150-151

Hiçbir yazı/ resim  izinsiz olarak kullanılamaz!!  Telif hakları uyarınca bu bir suçtur..! Tüm hakları Çetin BAL' a aittir. Kaynak gösterilmek şartıyla  siteden alıntı yapılabilir.

The Time Machine Project © 2005 Cetin BAL - GSM:+90  05366063183 -Turkiye/Denizli