[Zohreh Gholami]

موتور Pratt & Whitney J58، متعلق به هواپیمای SR-71

موتور J58 یا JT11D ساخت کمپانی Pratt & Whitney می باشد. این موتور در واقع یک موتور توربوجت با سیکل متغیر است که میتوان آن را به نوعی یک موتور ترکیبی با 2 تکنولوژی Turbo Jet و Ram Jet دانست. در ابتدا بنا بود این موتور بر روی هواپیمای Lockheed A-12 و متعاقب آن بر روی YF-12 و نهایتاً SR-71 Black Bird مورد استفاده قرار گیرد.

طراحی و توسعه:
J58 در ابتدا برای نیروی دریایی ایالات متحده آمریکا (US Navy) طراحی و توسعه یافت. در ابتدا قرار بود این موتور بر روی قایق پرنده Martin P6M نصب گردد اما پس از لغو این پروژه, شرکت های Lockheed و Convair آن را برای انجام پروژه های مافوق صوت خود مناسب دیدند و نهایتا" آن را برگزیدند. سایر مراکز مرتبط با نیروی هوایی ایالات متحده آمریکا (USAF) در آن دوره زمانی شدیدا" به دنبال یک موتور مناسب برای پروژه WS-110A بودند, این پروژه بعدها با نام XB-70 Valkyrie ساخته و تولید گشت.


در ابتدای تولید می توانست 143 کیلو نیوتن نیروی پیشبرنده یا همان Thrust تولید نماید که در آن زمان تنها نمونه ای بود که میتوانست چنین قدرت خروجی را تولید نماید. همچنین این موتور میتوانست برای مدت زمان طولانی از حالت پس سوز (Afterburner) استفاده نماید. این موتور در رده سرعت های بالای 3 ماخ از دیدگاه نیروی هوایی آمریکا, یک موتور خوب و قابل اعتماد تلقی میگشت. یکی دیگر از ویژگی های محبوب J58 ورودی های مخروطی شکل و متغیر آن هستند که می توانند با استفاده از کامپیوتر مرکزی و به صورت خودکار میزان ورودی هوا به داخل موتور را تنظیم نمایند.

این ورودی متغیر و عمل تنظیم فشار و مقدار هوای ورودی به موتور, باعث میشوند تا در سرعت های مافوق صوت مشکلی در سیستم ورودی و Inlet بوجود نیاید. این ورودی مخروطی شکل در ارتفاع کمتر از 30000 پا هیچگونه فعالیت و حرکتی ندارد و مقدار هوای ورودی آن کاملا" طبیعی میباشد اما پس از این ارتفاع, حالت متغیر و Variable فعال میشود, مکانیزم کلی عملکرد اینگونه است که در سرعت های بالاتر از 1.6 ماخ تقریبا" 4 سانتیمتر به ازای هر ماخ دهنه موتور باز می شود و نهایتا" این مقدار در بیشترین حد خود به عدد 66 سانتیمتر ختم میشود.

همان طور که پیشتر از این نیز گفته شد, J58 یک موتور سیکل متغیر میباشد که از تکنولوژی Turbojet به همراه یک فن کمکی Ramjet استفاده مینماید. J58 در سرعت های بالای 3.2 ماخ بیش از 80% نیروی خود را از بخش Ramjet تامین مینماید و در این حالت تنها 20% باقیمانده از بخش Turbojet تأمین می گردد. اما در سرعت های کمتر از این مقدار (3.6 ماخ) تقریبا" تمامی نیروی پیشران موتور از بخش Turbojet آن تامین می گردد.


سیستم استارت:
این موتور با استفاده از سیستم استارت بادی AG330 به همراه 2 عدد موتور احتراق درونی Buick Wildcat V8 با محور مشترک روشن می شود. پس از استارت و حرکت اولیه، J58 تا حدود 3200 دور در دقیقه سرعت میگیرد تا سیکل Turbojet آغاز گردد. این موتور برای دست یافتن به سرعت های بالا و High Speed از نوعی ترکیب جدید سوخت JP-7 استفاده مینماید که با سرعت بسیار زیاد به درون محفظه احتراق تزریق میگردد تا اشتعال به صوزت کامل انجام گردد. همچنین برای تامین سوخت و احتراق اولیه سیستم پس سوز از سیستم اشتعال (تماس به تماس) استفاده میگردد و دیگر نیازی به شمع یا Lighter نیست.

هر موتور J58 با استفاده از یک مخزن نیتروژن تحت فشار با حجم 600 cm3 میتواند 16 مرتبه روشن و خاموش شود و حتی این نیتروژن تحت فشار میتواند سیستم پس سوز را نیز فعال نماید. این عدد و تعداد دفعات Start و Restart یکی از فاکتورهای نشان دهنده میزان مقاومت J58 و بطور کلی SR-71 در برابر شرایط سخت و دشوار می باشد.


 جریان سوخت در داخل موتور به عنوان یک مایع خنک کننده، بخش های فرعی موتور همچون روغن هیدرولیک و نازل های پس سوز و سیستم های تهویه هوا و حتی بخش هایی از بدنه هواپیما که در معرض جریانات آیرودینامیکی و گرما هستند را مورد مورد خنک کنندگی قرار می دهد. ماده روان کننده اصلی موتور J58 نوعی گریس با پایه سیلیکون می باشد که در دمای معمولی و قبل از استارت به صورت جامد می باشد.

جعبه متن

منبع: sr7.blogfa.com