Turbojet Motorlar

Wright Kardeşlerin ilk uçuşundan bu zamana kadar yüz yıldan fazla bir zaman geçti, fakat bugün uçmak için kullanılan prensipler hala değişmedi [1]. Başımızı kaldırıp bir uçağa baktığımızda uçağın üzerindeki dört temel kuvvetin yüz yıl önce ile aynı olduğunu göreceğiz; uçağın ağırlığı, uçağı havaya kaldıran kaldırma kuvveti, hava sürtünmesi, ve motorların ürettiği itme kuvveti. Sadece gelişen teknoloji ile uçaklar optimize edildi, yani en iyileştirmeye çalışıldı. Bu durumdan uçaklarda kullanılan motorlar da nasibini aldı ve pervaneli içten yanmalı motorlar; hava-soluyan turbojet, turbofan gibi motorlara evrildi. Bu motorları yakından tanımak için öncelikle onların isimlerini inceleyelim. Oxford sözlüğüne göre [3]; turbo: Egzoz gazlarından güç alan türbin sistemi. Ve jet ise: Bir çıkışa zorlanan hızlandırılmış akışkan manasına gelmekte. Bu iki kelimeyi bir araya getirdiğimizde turbojet kelimesini, egzoz gazları kullanılarak bir şekilde (ilerde açıklayacağımız şekilde) hızlandırılan akışkanın bir çıkışa zorlanması olarak açıklayabiliriz.

17 Aralık 1903, Wright Kardeşlerin ve Tarihin ilk Başarılı Uçuşu [2]

Turbojet motor fikrinin 20. yüzyılda ortaya çıktığını söyleyebiliriz. 1930’lu yıllarda, farklı ülkelerde, birbirinden bağımsız olarak, turbojet motorlar geliştirilmeye başlandı. İngiltere’de Sir Frank Whittle ve Almanya’da Hans von Ohain çalışabilen turbojet motorlar tasarlamışlardır. Fakat Hans von Ohain’in tasarladığı turbojet motoru ilk defa Heinkel He-178 uçağında kullanılmış ve böylece ilk defa bir uçak pervanesiz olarak 27 Ağustos 1939 yılında uçmuştur[4]. Böylece uçaklarda jet çağı başlamıştır. Hatta insanlar bu uçağı ilk gördüklerinde pervanesiz bir uçağın uçamayacağını düşünmüşler ve bu yüzden jet motorlu uçaklara sahte pervaneler yerleştirilmiştir.

Sir Frank Whittle(solda) ve Hans von Ohain(sağda) [5]

Turbojet motorları daha önceden bahsettiğimiz gibi hava soluyan motorlardır. Motorlarda, sırası ile birkaç bölüm vardır; kompresör, yanma odası, türbin ve nozzle (tr: ağızlık, lüle). Temel görevler olarak sırasıyla; kompresör motorun içine giren havayı sıkıştırır ve yanma odasına yüksek basınçlı hava gönderir. Kompresör içerisinde dönen ve sabit olan parçalar vardır. Bu parçaların birbirine göre uyumlu bir şekilde yerleştirilmesi ile sıkıştırma işlemi gerçekleşir. Bu sıkıştırma esnasında havanın sıcaklığı da belirli bir oranda artar ve hava yanma odasına gider. Yanma odasında havaya yakıt karıştırılır. Yakıtın hava ile karışması için, yanma odasına gelen havanın hızı belirli bir değerde olmalıdır. İlk yanma, buji yardımı ile başlatılır. Sonraki yanmalar kendiliğinden olmaktadır. Yanma odasından çıkan hava yüksek basınçta ve yüksek sıcaklıktadır. Hava buradan türbinlere geçer. Yanma odasındaki havanın yüksek enerjisi türbinlere aktarılır, ve türbinler de buradan aldıkları enerji ile kompresörü çalıştırırlar. Kompresör ve türbin birbirlerine bir şaft yardımıyla bağlıdır ve eş merkezli olarak çalışırlar. Türbinden çıkan hava enerjisinin bir kısmını kaybetmiş olsa da motorun içine giren havadan kat be kat yüksek enerjilidir. Havanın bu yüksek enerjisi özel olarak tasarlanan nozzle sayesinde kinetik enerjiye dönüştürülür. Bu şekilde motorun içine giren hava hızlandırılmış olur. Nozzle tasarımı uçağın ses üstü ve ses altı uçmasındaki en önemli noktadır. Nozzle’dan atılan hava bir itki kuvveti oluşturmakta ve uçağın ilerlemesini sağlamaktadır.

   Turbojet Motor ve Akış Yolu [6]

Turbojet motorlar jet çağının ilk ürünleridir ve turbojet motorlar çekirdek motor olarak anılmaktadır. Sonraki dönemlerde geliştirilen turbofan, turboşaft, turboprop gibi motorlar temel olarak turbojet motorun çalışma prensibini kullanmaktadır. Günümüzde pek çok uçakta turbofan motoru kullanılsa da, turbojet motorları önemini kaybetmemiştir. Bu noktada turbojet motorlarının ürettiği yüksek çıkış hızı çok önemli bir rol oynamaktadır.

Bir sonraki yazımızda turbofan motorları ile devam edeceğiz. Geri dönüşlerinizi bekliyoruz ve unutmayın “İstikbal Göklerdedir.”

Kaynakça