مروری بر ساختار و مشخصات موتورهای میکروتوربوجت

امروزه موتورهای میکروتوربوجت بدلیل داشتن تراست بالا در عین وزن کم و ابعاد کوچک، کاربرد گسترده‌ای در حوزه‌های مختلف از وسایل تفریحی تا پهپادها و موشک‌ها در صنایع نظامی پیدا کرده‌اند. با توجه به این کارآیی چشم‌گیر، شرکت‌های متعددی در این زمینه ورود کرده و محصولات متنوعی تولید شده است. این کاربرد وسیع و محصولات متعدد، باعث افزایش اهمیت تحقیقات مروری در این موضوع شده است. در این پژوهش، مطالعه گسترده‌ای بر روی موتورهای میکروتوربوجت با نیروی پیشران کمتر از 1000 نیوتن انجام شده است. این موتورها معمولا دارای قطر کمتر از 300 میلیمتر، نسبت فشار کمپرسور کمتر از 5 و مصرف سوخت کمتر از 2500 گرم بر دقیقه هستند. از مطالعه آماری موتورهای موجود در این محدوده تراست، اطلاعات مفیدی در رابطه با مشخصات ساختاری و عملکردی این دسته از موتورها حاصل شده که در قالب جداول و نمودارهایی ارائه می‌گردد. در تحقیق حاضر، اجزاء اصلی این موتورها شامل کمپرسور، محفظه احتراق و توربین و همچنین سامانه‌های جانبی مورد استفاده و نحوه ارتباط بین آنها تشریح می‌شود. اگرچه ساختار کلی این موتورها مشابه موتورهای هوایی بزرگ است اما در فلسفه طراحی، نوع اجزاء اصلی و جزئیات تفاوت‌های زیادی با موتورهای توربوجت بزرگ دارند. در انتهای مقاله مشخصات بیش از صد عدد موتور میکروتوربوجت موجود در سطح دنیا شامل محدوده تراست، ابعاد، دور موتور، نرخ جریان هوا و سوخت مصرفی و دمای توربین ارائه شده است.

a review on the structures and characteristics of micro-turbojet engines

nowadays, micro-turbojet engines are widely used in various fields, from recreational devices to drones and missiles in the military industry. given their remarkable performance, numerous companies have entered this area and produced a variety of products. this widespread use and diverse range of products have led to an increased importance of review studies in this subject. in this research, an extensive study has been conducted on micro-turbojet engines with a thrust force below 1000 newtons. these engines have a diameter less than 300 mm, compressor pressure ratio less than 5 and fuel consumption lower than 2500 gr/min. statistical analysis of the engines within this thrust range has yielded valuable information regarding the structural and performance specifications of this category of engines, which is presented in the form of tables and graphs. in this study, the main components of these engines, including the compressor, combustion chamber, turbine, and auxiliary systems, as well as their interconnections, are described. although the overall structure of these engines is similar to large-scale aircraft engines, there are significant differences in design philosophy, types of main components, and details. at the end of the paper, specifications of over one hundred micro-turbojet engines available worldwide including thrust range, dimensions, engine rotor speed, air flow rate, fuel consumption, and turbine temperature are presented.