محركات نفاثة صديقة للبيئة

قليلة الضجيج تعمل بأنظمة متطورة وسبائك معدنية عالية الصلابة

لا تعتبر الكفاءة التقنية العالية هي الشرط الوحيد في مجال تصميم المحركات، فقد أولت الأبحاث اهتماماً كبيراً خلال الخمسة عشر عاما الماضية، لتصميم محركات نفاثة محافظة على البيئة في إطار مفهوم بسيط واقتصادي. وتشهد حالياً السوق سلسلة متنوعة من المحركات التي لا يمكن زيادة سرعتها بشكل كبير بسبب الاختلال الناتج عن مجال ديناميكية الهواء، ومن ثم فإن الابتكارات الجديدة لا تتمثل بشكل أساسي في تجديد جذري، لكن في اجراء تحسينات لمجالات تطبيقية معروفة. فقد اختار مصممو محركات الطائرات منذ البداية تطوير محرك يعتمد على تصميم متعدد الأجزاء، بحيث يتمتع بالبساطة والقابلية للتحديث وادماج الابتكارات التكنولوجية في إطار التوافق مع المتطلبات الجديدة.

وقد اوضح بيير براي مدير التسويق بشركة "سي اف ام انترناشونال" قائلا: "يتمثل اليوم الاهتمام الرئيسي لمصممي المحركات ليس فقط في تطوير محركات عالية الكفاءة، سواء من الناحية التقنية أو الاقتصادية، لكنه يرتكز ايضا على الالتزام بالمعايير البيئية التي أصبحت صارمة جدا بالنسبة لمعدلات التلوث والضوضاء .واضاف براي قائلا: "منذ عشرين عاما استطعنا خفض ضوضاء المحركات بنسبة 20 ديسبل، وهي وحدة قياس الضوضاء المستخدمة عند اعتماد مواصفات الصوت، وقد اشترطت اللائحة المستخدمة حاليا (الفصل الثالث) استبعاد الطائرات الكثيرة الضوضاء، بينما ينص الفصل الرابع الذي سيتم تطبيقه ابتداء من عام 2006، على ضرورة خفض المعيار بمعدل 10 ديسبل، وفي الوقت نفسه ينبغي علينا مراعاة مخلفات اوكسيد النيتروجين ومونكسيد الكربون فضلا عن المركبات العضوية المتطايرة والأدخنة".

وقال: "نحن ندرس أنظمة متطورة جداً لحقن الوقود بطريقة من شأنها تحسين عملية مزج الوقود بالهواء (الكربنة)". وبفضل الانجازات المنفذة في مجال التعدين وتقنيات تبريد شفرات التوربين، فإن درجات حرارة الغازات عند الخروج من غرف الاحتراق قد انتقلت من أقل من 1000 درجة مئوية إلى حوالي 2000 درجة مئوية، مما جعل المحركات اكثر كفاءة. غير ان ارتفاع درجة الحرارة له تأثير في حالة الخامات التي يجب ان تتمتع بمواصفات خاصة من حيث مقاومة التآكل والإسالة (التشوه)، ومن ثم فإن الأبحاث الخاصة بالخامات تحتل مكانة متميزة في مجال الدراسات، لا سيما ان الخامات تؤثر بشكل مباشر في وزن الطائرة وما يتبعه من استهلاك الوقود %30 من تكاليف التشغيل.

وشركة سنيكما التي كانت تستخدم من قبل سبائك مخصوصة من الصلب المرتكز على النيكل والكروم والموليبدنوم او التيتانيوم، اصبحت الآن تهتم بالخامات المركبة ذات القوالب المعدنية (سبائك لمعادن مدعمة بألياف من الكربون، البورون، أو كربيد السيليكون)، وقد تم اسخدام الألومنيوم بالنسبة للغلاف الخارجي، هذا وتجري حاليا الدراسات بخصوص استخدام خامات جديدة مثل الماغنزيوم.

وفي إطار كونها مكونات خاضعة لضغوط كبيرة (اصطدام، عوامل تحميل أثناء الدوران، تأثير الجيروسكوب خلال تغيير الاتجاه)، فإن وحدات كريات المحامل تحدث خسائر جمة في حالة التلف، "نحن نعمل على تطوير محمل كريات العمود الداخلي لإجراء دوران لجسمي المحرك في اتجاه عكسي (عمودي الضغط العالي والمنخفض)، وذلك بهدف تحسين ديناميكية الهواء بين توربينات الضغط العالي والمنخفض الى جانب تحسين كفاءتها".