THRUST DEĞERİ NASIL ÖLÇÜLÜR?

THRUST DEĞERİ NASIL ÖLÇÜLÜR?

THRUST DEĞERİ NASIL ÖLÇÜLÜR?

Gaz turbinli motorların veya pervanenin ürettiği uçağı ileriye doğru haraket ettiren kuvvete thrust denilir. Newton’un 2. ve 3. hareket kanunu ile izah ettiğimiz bu kuvvet kısaca tepki kuvveti olarak isimlendirilmekte. Newton’un 3. hareket kanunu “Her etkiye karşılık eşit fakat ters yönlü bir tepki kuvveti vardır” der. Uçaklarda kullanılan gaz türbinli motorlarda hava önden arkaya doğru akarken bu akışa ters yönlü bir tepki “thrust” kuvveti elde edilir. Kısaca F=m.a şeklinde formülize edilir. Burada m motorun içinden akan havanın kütlesini a da bu havayı ivmelendirme oranını ifade eder. Bu kuvvet motorun her bir kısmında (fan, kompressör, yanma odası, türbin, nozzle) ayrı ayrı hesaplanır. Hesaplanan kuvvet değerleri toplanarak motorun ürettiği toplam thrust değeri bulunur. Üretilen thrustı arttırmak için ya motor içinden akan havanın miktarı arttırılır ya da ivmelenme oranı.

Motorların üretmiş olduğu thrust “test cell” veya türkçe tabirle “bremze” denilen yerlerde ölçülür. Motorun ürettiği thrust ve diğer parametrelerin kontrolü için yapılan bu işlem motor uçağa takılmadan harici göstergeler ile bremzede yapılabildiği gibi uçak üzerinde uçağın kendi indikatörleri kullanılarak da yapılabilir.

Yeni geliştirilen, dizayn aşamasındaki motorlarda imalat aşamasında standart testler kapalı ortamlarda klasik test cell’lerde yapılır. Ayrıca yüksek rakımlı arazilere kurulmuş açık hava bremzelerinde, motorun içine su sıkılması, buz atılması, kuş kaçması ve fan blade kopması gibi extreme testler uygulanır. Bunların haricinde bir de “test bed” denilen uçaklarda, motorların uçuş performansları test edilir. Bu işlem için imalatçılar B747 veya A340, A380 gibi 4 motorlu uçakları tercih etmektedir. Test motoru genellikle bu uçakların 2 nolu motor pozisyonuna bağlanmaktadır. Tabii bazen gövde kenarına özel bir kanatçık bağlanarak test motoru buraya bağlanmakta ve 5 motorlu ilginç bir uçak görüntüsü ortaya çıkmaktadır. Test bed olarak kullanılan uçakların yolcu kompartmanları motor testleri için gerekli cihazlar ile techiz edilmektedir.

 wx=

İmalat aşamalarını ve zorlu sertifikasyon sürecini tamamlamış motorlar uçaklarda kullanılmaya başlayabilir. Günümüz ticari havacılığında kullanılan uçakların kokpitinde thrust parametresi olarak en çok EPR ve N1 indikasyonu kullanılır. Tabii ki her konunun istisnası olduğu gibi burada da istisnalar mevcuttur. Örneğin Airbus A380 uçağında thrust indikasyonu olarak N1 veya EPR değil THR olarak gösterilen FADEC sisteminin ilettiği yeni bir thrust gösterimi kullanılmaktadır. Kokpitte motor parametrelerini sürekli olarak gördüğümüz ekranda (EWD, EICAS) en üstteki ilk gösterim o uçakta kullanılan thrust paremetresini göstermektedir.

EPR - Engine Pressure Ratio - motorun çıkışından ölçülen basıncın fan girişinden ölçülen basınca oranıdır. İki büyük motor imalatçısının tercihi EPR’dan yanadır. EPR’ın da farklı hesaplanma yöntemleri vardır. Fan çıkış basıncını hesaba katan şekline IEPR - Indicated EPR - denilir.

İmalatçılar arasında birinci sırada yer alan diğer firma ise N1 indikasyonunu thrust paremetresi olarak kullanır. N1 motorun Low pressure şaftının hızını, yani fan hızını ifade eder. Günümüz motorlarında thrust ın büyük kısmını (yaklaşık %80) fan üretir. Dolayısıyla fan hızını bilirsek motorun ürettiği thrustı da ölçmüş oluruz.

EPR mı, N1 mı, sorusuna net bir cevap vermek zor. Her ikisini de savunan, avantaj veya dezavantajlarından bahsedenler olsa da nihayetinde bu imalatçıların tercihidir ki bu konuyu ayrı bir yazıda değerlendirmek daha isabetli olacaktır.

 wx=

 wx=

18.4.2018 13:53:00
Cemil AKGÜL     1111