كتب مقارنة لأنواع المحركات
اذا لم تجد ما تبحث عنه يمكنك استخدام كلمات أكثر دقة.
مقارنة لأنواع المحركات (معلومة)
حركة اندفاع المحرك تساوي كتلة الهواء × سرعة النفث الذي يخرجه المحرك.
I = m c
حيث:
m = كتلة الهواء بالثانية.
c = سرعة العادم.
وبتعبير آخر، تكون الطائرة أسرع إذا ازدادت نسبة انبعاث الهواء بالثانية من المحرك أو إذا ازدادت سرعة الهواء المنبعث، فكليهما نفس الشيء. إلا أن الطائرة التي بسرعة معينة (v)، والهواء يتحرك باتجاهها سينتج احتكاك عنيف ينعكس على سحب الهواء: m v.
للمحركات النفاثة مدخل هواء يمكن كمية كبيرة من الغازات أن تخرج من العادم. أما محرك الصاروخ العادي فليس له مدخل هواء، لذا يُحمل الوقود والمؤكسدات على الهيكل، وبالتالي فإن تلك المحركات ليس لديها احتكاك قوي. الدفع الإجمالي على الخرطوش هو نفسه صافي الدفع للمحرك. لذا فإن خصائص دفع المحرك الصاروخي تختلف تماما عن المحركات النفاثة.
يعتبر محرك شفط الهواء مفيدًا فقط في حالة سرعة الغاز الخارج من العادم (c)، حيث يكون أكثر سرعةً من الطائرة (v). صافي دفع المحرك يعادل أو يساوي نفس نسبة الغاز المنبعث مع السرعة (c) - (v)، لذلك فإن الدفع يُعادل في واقع الأمر: (S = m(c - v
لمحرك العمود التوربيني مراوح دوارة كبيرة بإمكانها سحب وتسريع دخول كمية كبيرة من الهواء لسرعة محدودة، وهذا ينطبق على جميع الطائرات ذات المراوح، لذلك فهي لا تعطي أي دفع إضافي إذا تعدت الطائرة السرعة القصوى. (c-v <0)
التوربين النفاث، والمحركات المشابهة له، تسحب وتسرع من دخول كميات أقل من الهواء وتحرق الوقود، ولكن تبعث ذلك بأعلى سرعة ممكنة بواسطة خرطوش يسمى دي لافال. لهذا السبب فهي ملائمة للسرعات فوق الصوتية.
من جهة أخرى، فإن كفاء الدفع أو ما يسمى كفاءة استخدام الطاقة تكون قد بلغا أقصى حد لها عندما تتساوى سرعة الغاز المنبعث من العادم مع سرعة الطائرة، ويكون عادم المروحة التوربينية ذات التحويلة الجانبية البسيطة مخلوطًا بسرعتين لتيار الهواء تتحرك بسرعتين مختلفتين (c1 وc2) ومعادلة الدفع بتلك الحالة ستكون: (S = m1(c1 - v1) + m2(c2 - v2
حيث تشكل m1 و m2 كتلة الهواء الذان يخرجان من العوادم. لتلك المحركات تأثير أقوى من النفاثة بالسرعات المنخفضة، وتعتبر أفضل من عمود الدوران التوربيني(طائرة مروحية) والمراوح بشكل عام، عند السرعة العالية. فعند الوصول إلى سرعة 10 كيلومترات مثلاً، تكون فعالية محرك عمود الدوران التوربيني أقوى على مستوى 0.4 ماك، أما المروحة التوربينية ذات التحويلة الجانبية البسيطة فتكون أكثر فاعلية على مستوى 0.75 ماك، والمحركات النفاثة بدورها تكون أفضل عندما تصل السرعة إلى 1 ماك، وهي سرعة الصوت.
تعد السرعة والارتفاع العاليين أفضل بالنسبة لمحركات الصواريخ، ذلك أن دفع وكفاءة محرك الصاروخ تتحسن تدريجيًا مع زيادة معدل الارتفاع (بسبب انخفاض الضغط الخلفي وهكذا سيزداد صافي الدفع من على خرطوش العادم)، بينما يسبب انخفاض كثافة الهواء الداخل للمسرب (وكذلك انخفاض الهواء الساخن الخارج من الخرطوش) انخفاض صافي الدفع بزيادة الارتفاع بالنسبة للتوربين النفاث أو التوربين المروحي. تعتبر محركات الصواريخ أكثر كفاءة حتى من إكس 45 عندما يصل مستوى سرعتها إلى 15 ماك.
