از آنجا که موتورهای جت برای آغاز به کار باید حداقل به 20 درصد بالاترین دور خود برسند برای استارت موتورهای هواپیما نیازمند وسیلهای برای تامین این دور اولیه هستیم. این کار وظیفه اصلی بخشی به نام (APU) Auxiliary Power Unit است. در واقع APU خود یک موتور جت کوچک و سبکوزن است (عمدتاً توربوشفت) که توان مورد نیاز هواپیما را در بسیاری موارد تامین میکند. به عنوان مثال در هنگام روشن کردن موتور ابتدا APU با یک استارتر الکتریکی روشن شده و پس از دریافت هوای کمپرس شده از APU توسط توربین سیستم استارتر، کار موتور اصلی آغاز میشود. با اینکه محل نصب APU ها در انواع هواپیماهای نظامی و غیرنظامی متفاوت است، اما APU معمولا در قسمت عقبی بدنه نصب شده و خروجی آنها به صورت لوله کوچکی از دم هواپیما خارج میشود که قابل مشاهده نیز میباشد.
شکل زیر محل نصب APU بر روی یک فروند هواپیمای بوئینگ 737 را نشان میدهد:
شکل 1
از دیگر موارد استفاده از APUها تامین انرژی برای سیستم تهویه مطبوع و تامین انرژی الکتریکی برای هواپیماست. در کل نقش APU در هواپیما شامل موارد زیر میشود:
استارت اولیه موتور
تامین توان برای سیستم تهویه مطبوع
تامین برق لازم برای سیستمهای الکتریکی (در برخی موارد)
در صورت ایجاد مشکل برای APU ، هواپیما منبع الکتریکی خود را از دست خواهد داد. بنابراین در این موقعیت در تاریکی مطلق قرار گرفته و قادر به ادامه مسیر خود نخواهد بود. همچنین بارها رخ داده است که APU سهواً توسط خلبان خاموش شده باشد که منجر به سوانحی نیز شده است. جالب است بدانید که بیشترین سانحه در اثر نقص APU برروی ایرباس سری 300، A300 رخ داده است. در این هواپیما به دفعات سیستم APU از کار افتاده و منجر به بروز سوانحی شده است.
عملکرد APU ها در پرواز شاتلهای فضایی نیز از اهمیت خاصی برخوردار است. از آنجائی که در این شاتلها موتور اصلی تنها برای Lift Off طراحی میشود، APUها باید فشار هیدرولیکی لازم برای سیستمهای فرعی خاصی از جمله ارابه فرود، ترمزها، راکت موتور و حرکت سطوح کنترلی را هم تامین نمایند.
شکل 2: یک APU ساخت Honeywell برای استفاده در مدل های کوچکتر ایرباس
ابعاد و ویژگیهای APU در موتور هلیکوپترهای شینوک بدین صورت است:
وزن (به همراه سیال درون آن): 74.8 پوند
طول: 33 اینچ
عرض: 14 اینچ
ارتفاع: ۲۴ اینچ
ظرفیت مخزن سوخت: ۲.۸ لیتر
اجزا اصلی APU شامل موتور توربین گازی، موتور پمپ هیدرولیکی، واحد کنترل سوخت، ژنراتور AC و accessory drive است. واحد توالی ساز الکترونیکی (ESU) نیز در قسمت سمت چپ کابین نصب میشود. این واحد عملکرد APU ، سرعت و دمای گازهای خروجی از آن را کنترل کرده و مرتبا این پارامترها را با مقادیر مجازشان مقایسه مینماید و در صورت تجاوز از این حد مجاز و یا آتش گرفتگی، به طور اتوماتیک APU را خاموش میکند.
اگرچه توان بیشتر APUها بوسیله موتورهای توربین گازی کوچک تامین میشود، اما در نمونههای اخیر طراحی شده برای این منظور از موتورهای Wankel استفاده میشود. این موتورها با تولید نسبت بیشتری از توان به وزن در مقایسه با موتورهای پیستونی، از نظر اقتصادی نیز بهتر از موتورهای توربینی معمولی میباشند.
انواع مختلفی از APU وجود دارند. از جمله: موتورهای شمعی، موتورهای احتراقی و توربینهای گازی و ... اما به دلایل زیر استفاده از موتور دیزل تزریقی در مرکز توجه قرار دارد:
1- کارایی بالاتر (حداکثر 40%)
2- راندمان سوخت بالاتر (20-35% بیشتر)
3- انتشار کمتر گاز CO2 (10-20% کمتر)
4- بخارات متصاعد نزدیک به صفرمیباشد.
5- مقبولیت در اروپا
APU گازوئیلی با موتور پیستونی اولین بار در سال 1916 در هواپیمای Night Hawk Scout استفاده شد. هواپیمای بوئینگ 727 نیز اولین هواپیمایی بود که از توربین گازی استفاده نمود.
این مطلب برای کسانی که رشته ی برق . الکترونیک یا مهندسی پرواز بد نیست:
خانواده هواپیماهای جت دو موتوره بویینگ 737 با بیش از 5 هزارو پانصد فروند تولید ، پر فروش ترین هواپیمای جت مسافربری جهان بوده که از زمان اولین پرواز تاکنون به تعداد دو برابر جمعیت زمین مسافر جا به جا کرده است.
بیش از سه هزار فروند از این هواپیما جزو نسل اول هستند که نخستین پرواز آن در سال 1967 انجام گرفت. خط تولید نسل اول به بویینگ 737 تا سال 2000 فعال بود که در نهایت در اوایل قرن حاضر نسل جدید جایگزین نسل قبلی شد. این هواپیما بیش از سی سال است که به خطوط هوایی امکان پرواز در خطوط داخلی و در مسافت های کوتاه بین المللی را با هزینه پایینی می دهد. طراحی نسل جدید بویینگ 737 از سال 1991 آغاز گشته و مدل جدید این هواپیما قابلیت پرواز بین قاره ای و انجام پروازهای میان برد بین المللی را نیز دارد.بیش از 2300 فروند از هواپیماهای بویینگ 737 نسل جدید سفارش داده شده اند که از این تعداد 1600 فروند تحویل مشتریان شده اند.
کوچکترین عضو خانواده نسل جدید بویینگ 737 جت دو موتوره مسافربری 110 تا 132 نفره بویینگ 600-737 می باشد که در سال 1998 وارد خطوط هوایی شد. بیش از 140 فروند از این هواپیما توسط شرکت های هواپیمایی سفارش قطعی شده اند.
هواپیماهای 700-737 با توانایی حمل 126 تا 149 مسافر عضو متوسط این خانواده بوده که در سال 1998 عملیاتی شده و بیش از 800 فروند از آن سفارش داده شده است. مدل با برد افزایش یافته یعنی 737-700ER برگرفته از جت های تجاری بویینگ می باشد که به منظور پرواز در مسیرهای طولانی طراحی شده و همخوانی کاملی با فلسفه پرواز نقطه به نقطه کمپانی بویینگ دارد. این هواپیما در نتیجه استفاده از بال های 800-737 توانایی حمل سوخت بیشتر و نیز 2145 ناتیکال مایل برد بیشتری دارد. علاوه بر این 700ER دارای 9 مخزن سوخت کمکی می باشد که با حمل بیش از 40 تن سوخت دارای حداکثر بردی برابر با 10 هزار کیلومتر است. حداکثر وزن برخاست نیز حدود 7485 کیلوگرم افزایش داشته است. قابل ذکر است 737-700ER در ترکیب تجاری ظرفیت 48 مسافر و در ترکیب مسافربری ظرفیت 126 مسافر را دارد. این مدل در سال 2006 معرفی شد. کمپانی بویینگ مدل دیگری از سری 700 را عرضه کرده که به Convertible معروف بوده و با نام 737-700C شناخته می شود این هواپیما اولین هواپیمای تمام مسافربری / باری بویینگ 737 است که بعد از مدل 737-200C که در سال 1966 معرفی شد پرواز خواهد کرد. گونه 700C این قابلیت را دارد که تبدیل به هواپیمای تمام مسافربری و یا با برداشته شدن صندلی های مسافران تبدیل به یک هواپیمای تمام باری شود که به همین منظور در بزرگ بارگیری نیز در کابین اصلی تعبیه شده است. این هواپیما توانایی جابجا کردن نزدیک به 19 تن بار را دارد. در حالت مسافری نیز ظرفیتی برابر با 140 مسافر را در یک کلاس داشته که با ترکیب دو کلاس این ظرفیت به 126 نفر کاهش می یابد. ناگفته نماند در پی معرفی شدن این مدل در سال 1997 نیروهای ذخیره دریایی ایالات متحده دو فروند از آنرا سفارش داد. قابل ذکر است این هواپیما در نظام نام گذاری ارتش ایالات متحده به C-40 Clipper معروف شده است.
بیش از 1100 فروند از گونه کشیده تر 162 تا 189 نفره این خانواده یعنی بویینگ 800-737 نیز از زمان اولین پرواز سفارش قطعی شده بطوریکه حدود 800 فروند آن تاکنون به مشتریان تحویل داده شده اند. قابل ذکر است یک گونه از این هواپیما با شناسه 737-800ERX در سال 2004 توسط نیروی دریایی ایالات متحده به عنوان هواپیماهای چند منظوره دریایی انتخاب و به P-8A معروف شد. بالاخره بزرگترین نوع این هواپیما یعنی بویینگ 900-737 که توانایی حمل 177 تا 189 مسافر را دارد در سال 2001 وارد خدمت شد. بویینگ 737-900ER نیز گونه با برد افزایش یافته مدل پایه می باشد که 26 مسافر بیشتر از 900-737 ظرفیت حمل مسافر داشته و 500 ناتیکال مایل نیز فراتر از برد مدل 900 پرواز می کند.
طراحی بدنه این هواپیما دارای طرح خرابی ایمن آلومینیومی می باشد که در ساختمان بال ها نیز از الیاژ آلومینیوم و پوسته مقاوم در برابر خوردگی استفاده شده است. مخروط دماغه های بال ها و بدنه نوک سکان عمودی ثابت های عمل کننده Flap ها و دیگر بخش هایی که تحت فشار نیستند از الیاف کربن و شیشه تقویت شده با پلاستیک یعنی CFRP و GFRP ساخته شده اند. قسمت انتهایی محفظه موتورها نیز از کامپوزیت های گرافیت کولار و فایبر گلاس تشکیل یافته است. در فوریه سال 2000 بالک های پیشرته ای از جنس گرافیت کربن در ابتدا برای نوک بالهای 800-737 سپس برای دیگر مدل ها طراحی شد که توسط مشتری برای نصب قابل انتخاب می باشد. این بالک ها با طول هشت پا توانایی های عملیاتی بیشتری را برای گونه800 از نظر افزایش تا شش هزار کیلومتر کاهش مصرف سوخت قابل دسترس می ساخت.
عرشه پروازی عرشه پروازی خلبان و کمک خلبان را در خود جای داده است. در این کاکپیت پیشرفته علاوه بر نمایشگر های LCD موجود نمایشگر سر بالا هم قابل نصب می باشد.یک سیستم نمایشگر مشترک (CDS) که شامل شش نمایشگر LCD مسطح بوده و ساخت «هانی ول» می باشد نیز در کابین به چشم می خورد. نرم افزار سیستم CDS قابلیت این را دارد که داده های پروازی و ناوبری را همانند سیستم الکترونیک پروازی مدل های 737 قبلی یا بویینگ 400-747 و نیز بویینگ 777 نمایش دهد. در این هواپیما امکان نصب سیستم مکانیکی جهانی ارتباطات ماهواره ای و سیستم دوتایی مدیریت پرواز وجود دارد.
کابین
کابین این هواپیما به طور معمول در ترکیب دو کلاس عرضه می شود که شامل درجه یک با چهار صندلی کنار هم و کلاس توریستی با شش صندلی کنار هم می باشد. ناگفته نماند کابین توسط یک ماشین هوای سه مرحله ای تهویه مطبوع می شود.ضمنآ پلکانی نیز روی خود هواپیما در قسمت جلویی کابین قابل نصب می باشند که عملیات کمتر را نیز امکانپذیر می سازد. در این هواپیما دو محفظه بار به چشم می خورد که محفظه بار انتهایی با یک تسمه نقاله تلسکوپی قابل تجهیز شدن است.
موتورها
این پرنده مجهز به دو پیشرانه توربوفن CMF International با مشخصه CMF56-7 می باشد که توسط کنسرسیوم مشترکی متشکل از جنرال الکتریک از ایالات متحده و سنکما از فرانسه طراحی و ساخته شده است. برای تغذیه این موتورها هواپیما توانایی حمل بیش از 26 تن سوخت را دارد. سیستم نیروی کمکی (APU) این هواپیما ساخت هانی ول بوده و توانایی تامین 90 کیلوولت آمپر نیرو و استارت با هوا را دارد. ناگفته نماند میزان صدای این واحد کمکی روی زمین تا حدود 12 دسی بل با استفاده از مجرای دفیوزر صدا خفه کن و مجرای خنک کننده کاهش یافته است.
همچنین فن های جدید کم صدایی نیز در سیستم های کنترل محیطی و سیستم خنک کننده الکترونیک برای کمک به کاهش صدا نصب شده اند.
ارابه فرود بویینگ 737 مجهز به ارابه سه چرخه جمع شونده می باشد که توسط نیروی هیدرولیک عمل می کند. این ارابه فرود دارای ضربه گیرهای اولءوماتیک می باشد که توسط بویینگ طراحی شده اند. ارابه فرود اصلی به سمت داخل جمع شده و محفطه چرخ (چاهک چرخ) را آب بندی می کند که دیگر نیازی به در برای پوشاندن محفظه چرخ ندارد ضمن اینکه چرخ دماغه دوتایی نیز به سمت جلو جمع می شود. ناگفته نماند چرخ های اصلی مجهز به ترمزهای هانی ول و یا گودریچ می باشند.
درباره 737 خانواده 737 پرفروش ترین هواپیمای مسافربری جهان با بیش از 5500 هواپیمای تحویل داده شده و بیش از 6000 سفارش قطعی می باشد که رکورددار ثبت شده در کتاب رکوردهای گینس است.
بیش از 541 اپراتور این هواپیما را در خدمت دارند و این هواپیما به بیش از 1200 شهر در 190 کشور پرواز می کند.
به طور متوسط در هر لحظه 1250 هواپیمای 737 در حال پرواز بوده و همچنین در هر 5 ثانیه یک فروند در حال تیک آف و یا فرود می باشد. 737ها تاکنون 232 میلیون سورتی پرواز به انجام رسانیده اند. |