تسجيل الدخول

تقنية المحركات النفاثة

نظرة عامة

تعمل هذه التقنية بحرق وقوده لتشغيل توربينة قوية تحرك آلة ضاغطة تمتص الهواء عبر فتحة في مقدمة الطائرة، يدخل الهواء إلى غرفة الاحتراق حيث ينضغط ويخلط بالوقود، فتتمدد الغازات المحترقة وتخرج من فوهة الدفع النفاث بقوة هائلة تدفع الطائرة إلى الأمام، وتدير هذه الغازات المحترقة عجلة التوربين فتستمر في العمل وشفط الهواء إلى داخل المحرك، ويعد التوربينة جزءاً من المحرك النفاث الذي يدير فيه الأرياش المثبتة في قرص أو أقراص دوارة غازات الاحتراق الساخنة وذلك لتوليد القدرة، ويجري تشغيل هذه التوربينة في مرحلة واحدة أو عدة مراحل توربينية الضغط المنخفض. وهناك توربينة يكون فيها اتجاه سريان الغازات باتجاه قطري إلى الداخل، أما الخروج فيكون في اتجاه محوري، وهناك توربينة تسمى توربينة الدفق الداخل وتعمل بواسطة تأثير الهواء أو الغازات أو السوائل على أرياش ذات هيئة صفوف ثابتة، ويكون اتجاه الدفق فيها وتسمى تربينه بدفق نصف قطري، وتوربينة تتمدد فيها غازات الاحتراق على مرحلتين متتابعتين وتسمى توربينة ثنائية المراحل، ويتكون المحرك من عدة مراوح تدور وينتج عن هذا الدوران تحريك المراوح الموجودة في المقدمة عن طريق عمود مربوطة به، حيث تتجه الغازات بقوة إلى المؤخرة عبر فوهات العادم، وهذه القوة المتجهة إلى الخلف تعمل على دفع المحرك النفاث والطائرة للأمام، فبعض الهواء يدخل قلب المحرك وبعضه يتدفق حوله لعملية خفض صوت المحرك، بعد ذلك يخلط مع الهواء الحار لزيادة قوة الدفع، وتعمل كل المحركات النفاثة أو التوربينة على نفس المبدأ إذ يمتص المحرك النفاث الهواء من المقدمة بواسطة المروحة ويضغط عليه عن طريق سحبه في مجموعات من المراوح ذات الشفرات الصغيرة المتصلة بعمود إدارة ثم يخلط بالوقود، ويشعل المزيج من الهواء والوقود بواسطة شرارة كهربائية فينفجر المزيج بقوة وتتمدد الغازات وتتجه نحو التوربين.

دور المدينة في مجال تقنية المحركات النفاثة

تقوم المدينة بدعم وتشجيع البحث العلمي في مجال المحركات النفاثة وإعداد الخطط المستقبلية لتطوير القدرات الوطنية ولكي يساهم المركز بدور إيجابي وتنسيق نشاط المركز الوطني لتقنية المحركات النفاثة في هذا المجال بما يتناسب مع متطلبات التنمية في المملكة، والتعاون مع الأجهزة المختصة لتحديد الأولويات والسياسات الوطنية في مجال المحركات النفاثة وغيرها، والعمل على تطوير الكفاءات العلمية الوطنية واستقطاب الكفاءات العلمية العالية القادرة على العمل ولتطوير وتطويع التقنية الحديثة لخدمة التنمية في المملكة، وتشتمل المدينة على متطلبات البحث العلمي كالمختبرات، كما تشتمل على جميع المرافق اللازمة للعاملين في المدينة.دعم برامج البحوث المشتركة بين المملكة والمؤسسات العلمية الدولية لمواكبة التطور العلمي العالمي سواء عن طريق المنح أو القيام بتنفيذ بحوث مشتركة.

  • تقديم منح دراسية وتدريبية لتنمية الكفاءات الضرورية للقيام بإعداد وتنفيذ برامج البحوث العلمية وتقديم منح للأفراد والمؤسسات العلمية للقيام بإجراء بحوث علمية تطبيقية.
  • التنسيق مع الأجهزة الحكومية والمؤسسات العلمية ومراكز البحوث في المملكة في مجال البحوث وتبادل المعلومات والخبرات ومنع الازدواج في مجهوداتها. ولتحقيق ذلك تشكل لجان تنسيق تتكون من خبراء في الأجهزة والمؤسسات الحكومية المتصل عملها بأعمال المدينة. التطوير والاستثمار في المنظومة الوطنية للعلوم والتقنية والابتكار لتعزيز بناء مجتمع قائم على المعرفة بما يخدم التنمية المستدامة للمملكة من خلال تطوير وتعزيز التعاون والشراكات المحلية والإقليمية والدولية لنقل وتوطين وتطوير التقنية.

وتسعى في المقام الأول إلى تطوير الكفاءات الوطنية وإعدادهم لكي يكونوا الداعم الأول لمسيرة التنمية في المملكة. وما قدمته من تدريب وتطوير للمهندسين والفنيين بالمركز كان له الأثر في وجود كوادر وطنية متميزة. حيث يتم الاعتماد عليهم بشكل كامل في الأبحاث والتطوير في المشاريع الحالية.

المشاريع

يهدف هذا المشروع إلى خدمة استراتيجية مدينة الملك عبدالعزيز للعلوم والتقنية في مجال المحركات النفاثة. وعلى الرغم من العقبات التقنية المتأصلة في تعقيد المحركات النفاثة، فقد حقق الباحثون بالمركز الوطني لتقنية المحركات النفاثة نجاحات حيث استطعنا الوصول إلى المرحلة الأخيرة من المشروع وهي التصنيع، الذي سوف يمكننا من تصنيع منتج تطبق عليه النظريات التي حصلنا عليها في بداية المشروع. وقد تم إعداد خطة لمراحل المشروع، ابتداءً من المعرفة النظرية للمحرك التوربيني، والمواد المستخدمة في التصنيع، وكيفية إعداد الرسومات الأساسية وتنفيذها، وانتهاءً بالتصنيع النهائي، وتجارب التشغيل، ومن ثم التشغيل.
هذا المشروع عبارة عن تطوير محرك توربيني نفاث من نوع KJ80- JetCat وتصنيعه محلياً. المحرك KJ80- JetCat يبلغ قوة دفعه القصوى 97 N أو 9.9 kg، لذلك فهو مناسب لدفع المركبات الجوية الصغيرة التي تتراوح أوزانها بين 8 kg و 15 kg مثل الطائرات بدون طيارين أو الأهداف الجوية أو الصواريخ الموجهة. وكأي محرك نفاث آخر فإن هذا المحرك يتكون من مدخل للهواء، والضاغط الهوائي، وغرفة الاحتراق، والتوربين، والأنبوب العادم. بالمواصفات التقنية التالية: • قوة الدفع القصوى: 97 نيوتن. • عدد الدوران الأقصى: 125000 لفة لكل دقيقة. • وزن المحرك: 1.36 كلغ. • أبعاد المحرك: الطول 300 ملم، 112 ملم. تكمن أهمية هذا المشروع أنه يعطي القدرة على إنتاج محرك نفاث وتطويره فيما بعد، وتحقيق الاكتفاء الذاتي في هذه الفئة من المحركات التوربينية، وكذلك بالنسبة للفئات والأنواع الأخرى من المحركات
التصميم الجديد يشتمل على ضاغط وناشر مثالي مما يؤدى إلى ارتفاع أداء المحرك والموثوقية. أيضا يشتمل على نظام تحكم ذي مواصفات عالية تسمح بإيقاف إمدادات الطاقة للمحرك قبل الانتهاء من تهدئة المحرك، وعند الانتهاء من التهدئة سوف يقوم نظام التحكم بإيقاف التشغيل ذاتيا. المحرك من نوع K 200 JetCat يبلغ قوة دفعه القصوى 230 N أو 23.5 kg، لذلك فهو مناسب لدفع المركبات الجوية الصغيرة التي لا يزيد وزنها على 20 kg مثل الطائرات بدون طيارين أو الأهداف الجوية أو الصواريخ الموجهة. • قوة الدفع القصوى: 230 نيوتن. • عدد الدوران الأقصى:112000 لفة لكل دقيقة. • وزن المحرك: 2.37 كلغ. • أبعاد المحرك: الطول 350 ملم، والقطر 132 ملم. • الهدف من المشروع: • رفع القدرة الهندسية بالمركز. • التميز في التصميم. • التحكم بالأداء. • تطوير وحدة التحكم الإلكترونية (ECU).

تم التطوير من قبل وحدة تقنية المعلومات بمدينة الملك عبدالعزيز للعلوم والتقنية