محرك توربيني توربيني

أنواع محركات توربين RC

محرك توربين RC هو محرك توربيني غازي مصمم لطائرات الموديل التي يتم التحكم بها عن بعد. يعمل عن طريق ضغط الهواء وتسخينه بواسطة سلسلة من الدوارات وغرف الاحتراق، ثم طرده من خلال فوهة لإنتاج الدفع. هذا النوع من المحركات يوفر قوة أكبر وأداءًا واقعيًا يشبه طائرات النفاث مقارنة بمحركات المكبس. هناك أنواع مختلفة من محركات توربين RC، كل منها مصمم لتطبيقات ونماذج محددة.

• محركات توربين صغيرة

  مصممة لطائرات RC متناهية الصغر وصغيرة الحجم. على الرغم من صغر حجمها، إلا أن تصميمها الخفيف والمدمج ينتج كمية معقولة من الدفع لتشغيل طائرات الموديل الصغيرة. تستخدم في الغالب الكيروسين أو الديزل كوقود.

• محركات توربين متوسطة

  مثالية لنماذج RC متوسطة الحجم. توفر توازنًا بين الحجم والدفع وكفاءة استهلاك الوقود، وتستخدم محركات توربين متوسطة الحجم على نطاق واسع لتشغيل طائرات RC أكبر حجمًا. عادةً ما تحرق وقود الطائرات Jet-A بسبب كثافة طاقتها العالية، مما يوفر وقتًا طيرانًا أطول. تتمتع محركات توربين متوسطة الحجم بنسبة دفع أفضل إلى وزنها، مما يجعلها مناسبة للنماذج عالية الأداء.

• محركات توربين كبيرة

  صُنعت محركات توربين كبيرة لتوفير دفعات كبيرة لطائرات الموديل RC واسعة النطاق. يمكن لهذه المحركات التعامل مع أحمال ثقيلة وعادة ما تستخدم في الطائرات والطائرات المروحية الكبيرة. تتوفر محركات توربين كبيرة بتكوينات شعاعية ومحورية، حيث يتم ترتيب الدوارات في شكل يشبه العجلة في التكوينات الشعاعية بينما يتم تكديسها في شكل أسطواني على طول مسار تدفق الهواء في التكوينات المحورية. باستخدام وقود الطائرات، توفر قوة هائلة للنماذج الكبيرة والمعقدة.

الوظيفة والميزات

تسحب محركات توربين RC الهواء من خلال مدخل وتطرد العادم من خلال فوهة. بعبارات بسيطة، يحرق محرك التوربين الوقود ويطرد الغازات الساخنة. تدفع قوة غازات العادم الطائرة، مما يجعل محرك التوربين أسرع من محرك المكبس بفارق كبير.

فيما يلي بعض ميزات محركات توربين RC:

• غرفة الاحتراق: يحتوي كل محرك توربين RC على مضخة وقود أو خط وقود يضخ الوقود إلى غرفة الاحتراق. تحتوي غرفة الاحتراق أيضًا على شبكة من صمامات سحب الهواء التي تساعد في عملية الاحتراق. تشتعل خلائط الوقود والهواء في الغرفة وتشتعل، مما ينتج غازات ساخنة متوسعة. تتدفق الغازات بعد ذلك نحو الفوهة في مؤخرة محرك التوربين.
• حامل اللهب: حوامل اللهب عبارة عن شفرات ثابتة تبطئ الهواء وتساعد على اشتعال خليط الوقود والهواء في غرفة الاحتراق. تكون شفرات حامل اللهب متوافقة مع تدفق الهواء وتجعل الهواء يدور. لا تحتوي جميع محركات توربين RC على حوامل لهب. عادةً ما لا تحتوي المحركات الصغيرة عليها بسبب حجمها.
• فوهة الوقود: تخلط فوهة الوقود الوقود مع الهواء الداخل وتقوم بتفتيت الوقود للمساعدة في عملية الاحتراق. تتحكم فوهة الوقود أيضًا في خليط الوقود والهواء لتحقيق احتراق مثالي. تختلف الفوهات بناءً على حجم ونوع محرك توربين RC.
• محرك البدء: يدور محرك البدء شفرات الدوار أو الضاغط لبدء تشغيل المحرك. تستخدم محركات توربين RC محركات بدء كهربائية، ولكن يمكن للمحركات الأكبر حجمًا والأكثر قوة استخدام محركات بدء هوائية.
• مضخة الوقود: تمتص مضخة الوقود الوقود من الخزان وتدفعه إلى غرفة الاحتراق من خلال خط الوقود. تحتوي بعض محركات توربين RC على مضخة وقود تعمل أيضًا كمثبت وقود، ولكن النماذج الأكبر حجمًا تحتوي على مكونات منفصلة للوظيفتين.

تطبيقات محركات توربين RC

يتم استخدام محرك توربيني غازي صغير مصنوع لهواة RC بشكل متزايد في العديد من الصناعات، مما يخلق مجالات تطبيق جديدة للمحرك المصغر. في المقاطع التالية، سنستكشف بعض التطبيقات وأين تستخدم شرائح العملاء محركات التوربين لتحل محل نظيراتها من المكبس.

• صناعة الفضاء الجوي

  يستخدم محرك طائرة توربين RC بشكل أساسي لطائرات الموديل النفاثة. كانت طائرات الموديل الرياضية والنفاثة تستخدم محركات الاحتراق الداخلي للدفع، ولكن التقدم الأخير في محركات توربين RC التي تعمل بالكيروسين زادت من القوة وتوفرت ملفات رحلة واقعية، مما يقلد الطائرات العسكرية والتجارية الفعلية.

• التطبيقات الصناعية / التجارية

  يحل محرك توربين RC محل محركات المكبس الصغيرة المستخدمة في طائرات بدون طيار ذات أجنحة دوارة أو المركبات الجوية غير المأهولة لتطوير قدرة تحمل أفضل لوقت الرحلة وقدرات الحمولة. تستخدم العديد من تطبيقات طائرات بدون طيار العسكرية طائرات بدون طيار ذات أجنحة دوارة مع محركات نفاثة بدلاً من محركات المكبس لتنفيذ مهام المراقبة. غالبًا ما يتم ربط محرك النفاث بمشغل كهربائي لسهولة الاستخدام ويستبعد الحاجة إلى قابس متوهج مرتبط بمحرك وقود تقليدي يعمل بالاحتراق الداخلي.

• صناعة السيارات

  في بعض الحالات، تحل محركات توربين RC كامة محل محركات المكبس في سيارات الموديل والقوارب. السبب الرئيسي هو تقليل الوزن وزيادة قوة حصان وعزم الدوران. في هذه التطبيقات، يمكن أن يستخدم محرك النفاث مضخة لتوصيل الوقود المضغوط إلى فوهة الوقود في غرفة الاحتراق.

• تطبيقات الدفاع & العسكرية

  تستخدم العديد من التطبيقات العسكرية محركات توربين نفاثة صغيرة لمهام الاستطلاع والمراقبة. في الآونة الأخيرة، كانت هناك جهود لاستخدام محركات التوربين لتوليد الطاقة المحمولة وغيرها من تطبيقات الخدمات اللوجستية العسكرية بسبب وزنها الخفيف ونسبة القوة إلى الوزن العالية.

• محرك توربين لتوليد الطاقة أو التطبيقات التي تتطلب توليد طاقة محمولة

  يمكن استخدام محركات التوربين لمحطات الطاقة الصغيرة أو الحالات التي تتطلب توليد طاقة طارئة. يمكن أن ينتج محرك التوربيني الغازي الصغير المصمم لطائرات RC حوالي 1 إلى 20 كيلو وات من الطاقة الكهربائية من خلال مشغل مولد متكامل، والذي يمكن أن يحل محل البطاريات في تطبيقات RC ويكون مصدرًا إضافيًا لتوليد الطاقة لتطبيقات محمولة أخرى.

كيفية اختيار محركات توربين RC

الغرض من المحرك هو معيار اختيار محرك توربين RC الأساسي. معرفة الاستخدام المقصود يساعد على تحديد مستويات الدفع المطلوبة. بالنسبة للرحلات الجوية، على سبيل المثال، التي تزن أكثر من 30 رطلًا، فإن محركات توربين RC للطائرات ذات الدفع العالي مثالية، بينما تناسب محركات توربين RC ذات الدفع المنخفض النماذج الأخف وزنًا.

تحول محركات التوربين الحرارة الناتجة عن احتراق الوقود إلى عادم مضغوط. عادة ما توفر المحركات ذات المراحل المتعددة ضغطًا أعلى. تعد المحركات أحادية المرحلة نقطة انطلاق جيدة، بينما توفر المحركات متعددة المراحل أداءً أفضل ولكنها أكثر تعقيدًا وتكلفة.

من المثالي اختيار محرك يمكن صيانته بسهولة ولديه إمكانية الوصول إلى قطع الغيار. تعتبر أجزاء المحرك مثل المحامل والفوهات ومضخات الوقود من العناصر التي تتآكل وتحتاج إلى استبدالها في النهاية. بالإضافة إلى ذلك، يمكن العثور على الشركات المصنعة أو الموزعين الذين يقدمون خدمات إصلاح ومجموعات الصيانة للمساعدة في الحفاظ على تشغيل المحرك بسلاسة.

خذ وقتك لقراءة المراجعات والتعليقات حول مختلف المحركات وأدائها. انظر إلى البيانات مثل السرعة والدفع وكفاءة استهلاك الوقود، والتي تعتبر حاسمة للتطبيقات المقصودة. تتطلب المحركات ذات الأداء المتسق وسجلات الموثوقية الجيدة صيانة أقل وتوفر عائدًا أفضل على الاستثمار (ROI).

الميزانية والتكلفة من العوامل الرئيسية عند اختيار محرك. في حين أن المحرك الأكثر تكلفة قد يكون له تكاليف تشغيل أقل على المدى الطويل، إلا أن من المهم إيجاد توازن بين الاستثمار الأولي والقيمة طويلة الأجل. ومع ذلك، من المحتمل أن يكون لقطع الغيار في المحركات منخفضة التكلفة تكلفة أعلى.

تعد توفر نوع الوقود من الاعتبارات الأساسية عند اختيار محرك. عادة ما توفر محركات البنزين والديزل وقودًا أكثر سهولة وبتكلفة أقل من محركات التوربين. ومع ذلك، توفر محركات التوربين نسب قوة أفضل إلى وزن وسرعات دوران أعلى بسبب تصميمها.

تميل محركات متعددة الأسطوانات ذات السعة الأكبر إلى العمل بسلاسة أكبر. قد تهتز محركات ذات سعة صغيرة أو أحادية الأسطوانة أكثر. فحص حجم المحرك ووزنه وعدد الأسطوانات للحصول على سلاسة إضافية. من المهم أيضًا حجم المحرك ووزنه وعدد الأسطوانات، التي تؤثر على التصميم العام للموديل والتوازن.

أسئلة وأجوبة حول محرك توربين RC

س1: ما هي مدة بقاء محركات توربين RC؟

ج1: تعتمد مدة بقاء محرك التوربين على الصيانة. مع الصيانة الجيدة، يمكن أن تدوم محركات توربين RC من 150 إلى 300 رحلة.

س2: كيف يتم صيانة محرك توربين RC؟

ج2: لصيانة محرك توربين RC، قم بتنظيفه بدقة بعد كل استخدام. استخدم الأدوات المناسبة لتنظيف الفوهات والمحامل ونظام الوقود. اتبع إرشادات الشركة المصنعة لإجراءات الصيانة وافحص التآكل بشكل منتظم. قم بتخزين المحرك في مكان جاف ونظيف.

س3: ما هي قوة محركات التوربين؟

ج3: تعتمد قوة محرك توربين RC على النموذج. توفر محركات التوربين دفعًا يتراوح من 1 رطل إلى أكثر من 200 رطل، مما يوفر قوة كافية للعديد من طائرات RC.

س4: ما هي المواد المصنوعة منها محركات توربين RC؟

ج4: تستخدم محركات توربين RC مواد مثل الألومنيوم والفولاذ والتيتانيوم والنيكل لمكونات الدوار والثابت. لديهم أيضًا مواد مركبة لأقسام العلبة والفوهة.

س5: ما هو الوقود الذي تستخدمه محركات التوربين؟

ج5: تستخدم معظم محركات توربين RC وقودًا قائمًا على الكيروسين، خاصة Jet A أو Jet A-1، مختلطة مع الزيت للتشحيم. قد تستخدم بعض المحركات البنزين أو أنواع الوقود الأخرى حسب التصميم.