تحلیل عملکرد استفاده از چند مرحله پرخوران در موتورهای پیستونی هوایی با هدف افزایش ارتفاع پروازی و مروری بر وسایل پرنده بلند پرواز

موتورهای پیستونی به عنوان یکی از مهمترین سامانه های پیشرانش کاربرد گسترده ای در وسایل نقلیه زمینی و پرنده های سبک و بالگردها دارند. مهم ترین چالش این موتورها در کاربردهای هوایی کاهش توان در اثر کاهش دانسیته هوا با افزایش ارتفاع پروازی است. برای جبران این مسئله استفاده از سامانه های پرخوران مانند سوپرشارژر و توربوشارژر به عنوان راهکاری موثر پیشنهاد شده است. این سامانه ها با افزایش فشار و دانسیته هوای ورودی امکان حفظ توان موتور تا ارتفاعات مشخص را فراهم می آورند و شرایطی نزدیک به سطح دریا برای احتراق ایجاد می کنند. در حالی که هدف اصلی پرخورانی در موتورهای زمینی افزایش توان است، در موتورهای هوایی ضرورت آن جلوگیری از افت توان و ایجاد امکان تنفس طبیعی موتور در ارتفاعات بالاست. در این مطالعه با هدف بررسی افزایش سقف پروازی موتورهای پیستونی هوایی امکان سنجی استفاده از پرخورانی چند مرحله ای تحلیل شده است. بدین منظور نمونه های مشابه شامل پرنده هایی همچون Perseus, Strato Condor, Boeing Phantom Eye مورد مطالعه قرار گرفته اند که هر کدام از آنها از روش های متفاوتی برای ارتقاء توان و عملکرد موتور بهره برده اند. در این بررسی روش های ارتقاء و اجزای پرخورانی به کار رفته در هر نمونه به صورت اجمالی معرفی و تحلیل شده است. در ادامه بر اساس مقایسه روش ها و تحلیل گراف های عملکردی مناسب ترین راهکار برای ارتقاء موتورهای پیستونی هوایی انتخاب گردید.

Keywords:

سوپرشارژر , توربوشارژر , موتور پیستونی , ارتقاء موتور , نسبت فشار