داستان جت ، قسمت دوم؛ گرم شدن موتور یک رقابت

موتور جت که امروزه وسایل نقلیه پرنده، زمینی و حتی دریایی را به حرکت در‌ می‌آورد، تاریخچه جالبی دارد که در این نوشتار قصد اشاره به آن و سازندگانشان را داریم.

همانطور که در قسمت پیشین اشاره شد، موتور جت نوعی موتور توربینی است که به بیان ساده هوا را به داخل کشیده، با کمپرسورهایش هوا را فشرده و در محفظه احتراق با سوخت ترکیب و منفجر می‌کند؛ هوای داغ ضمن خارج شدن از نازل و ایجاد رانش، توربین را برای ادامه کار موتور به حرکت در می‌آورد. موتورهای جت تنها محدود به هواپیماها و هلیکوپترها نیستند و وسایل نقلیه زمینی و دریایی را نیز به حرکت در می‌آورند. این موتورها حتی در تجهیزات صنعتی نیز کاربرد دارند.

در قسمت اول به اقدامات و مطالعات مقدماتی در زمینه ظهور موتورهای جت اشاره و تا آزمایش اولین‌ موتور جت توسط انگلیسی‌ها و پرواز اولین هواپیمای جت که توسط آلمان نازی ساخته شد نیز پیش رفتیم. در ادامه نیز همچنان در خط زمانی داستان جت پیشروی کرده و اقدامات صورت گرفته در این زمینه را بر اساس تاریخ وقوع به طور خلاصه بیان می‌کنیم.

با اینکه انگلیسی‌ها اولین موتور جت را ساختند، اما آلمانی‌ها اولین هواپیمای جت را به پرواز در آوردند. اولین هواپیمای جت جهان هینکل He 178 بود که در آگوست سال 1939 به پرواز در آمد و نیروی پیشرانش توسط یک موتور توربوجت HeS 3 که بر اساس HeS 1 ساخته شده بود فراهم می‌شد.

گرچه انگلیسی‌ها حتی پس از آلمانی‌ها نیز نتواستند هواپیمای جت خود را به آسمان بفرستند. دومین کشوری که موفق شد هواپیمای جت خود را به پرواز در آورد ایتالیا بود. هواپیمای Caproni Campini N.1 که یا نام C.C.2 نیز شناخته می‌شد، دومین هواپیمای جت به پرواز در آمده در دنیا و اولین هواپیمایی است که از موتور ترموجت یا جت گرمایی استفاده می‌کرد؛ این موتور نسبت به توربوجت ساختاری بسیار ساده‌تر دارد. این هواپیما که توسط یک مهندس هوانوردی ایتالیایی به نام سکوندو کمپینی ساخته شد، اولین پروازش را در آگوست 1940 انجام داد. از آنجا که آلمانی‌ها پرواز هینکل He 178 را در فدراسیون جهانی هوانوردی ثبت نکردند، Caproni Campini N.1 به عنوان اولین هواپیمای جت تاریخ معرفی شد.

در همان ماه آگوست سال 1940، یک مهندس مکانیک مجارستانی به نام گرگوری یندراسیک اولین موتور توربوپراپ دنیا به نام Cs-1 را آزمایش کرد. او پیشتر در سال 1928 ایده چنین موتوری را برای اولین بار مطرح و در سال 1929 نیز طرح آن را به نام خودش ثبت کرد. در سال 1938 نیز یک نمونه کوچک مقیاس از موتور توربوپراپ خود را ساخت و آزمایش کرد. اما در نهایت مدل نهایی اختراعش را که Cs-1 نام داشت را با کمک کمپانی مجارستانی گانز تولید و آزمایش کرد.

پس از C.C.2 بار دیگر آلمانی‌ها بودند که یک هواپیمای جت دیگر به آسمان فرستادند. هینکل دومین جت خود به نام He 280 که یک جنگنده بود را در سپتامبر 1940 (یک ماه پس از Caproni Campini N.1) به پرواز در آورد. He 280 اولین جنگنده جت در دنیاست و پروژه آن پس از ساخت 9 فروند لغو شد. این هواپیما از دو موتور توربوجت یونکرس Jumo 004 استفاده می‌کرد که اولین موتور توربوجت موفق در جهان بود که کمپرسور محوری داشت و همچنین اولین موتور جتی بود که به صورت عملیاتی در هواپیماها مورد استفاده قرار گرفت. این موتور اولین بار در سال 1940 آزمایش شد.

در دسامبر 1940، اتحاد جماهیر شوروی یک هواپیمای جنگنده قدیمی به نام I-153 را به دو موتور رم جت زیر بال مجهز و آن را به پرواز در آورد تا بدین ترتیب اولین هواپیمای مجهز به موتور رم جت نیز به  آسمان رفت. البته موتور رم جت نمی‌توانست هواپیما را مستقلا به پرواز در آورد و هواپیما با کمک موتور پیستونی خود پرواز و پس از سرعت گرفتن موتورهای رم جت آن روشن می‌شد. موتور رم جت استفاده شده در این هواپیما DM-2 نام داشت و سرعت هواپیما را تنها 30 کیلومتر بر ساعت بیش از پیش افزایش می‌داد. نمونه قوی‌تر DM-4 نرخ افزایش سرعت را به 50 کیلومتر بر ساعت رساند.

در آوریل سال 1941 کمپانی آلمانی آرگوس موفق شد تا موتور پالس جت As 014 را آزمایش کند. این موتور اولین موتور پالس جت تولید انبوه شده در تاریخ است که به موشک کروز V-1 نیرو می‌داد. ناگفته نماند اولین موتور پالس جت دنیا در سال 1931 توسط دکتر رابرت گودارد آمریکایی ساخته و آزمایش شد.

در نهایت انگلیسی‌ها نیز اولین هواپیمای جت خود به نام Gloster E.28/39 را در می 1941 به پرواز در آوردند. این هواپیما یک موتور توربوجت به نام W.2 داشت که توسط کمپانی Power Jets ساخته شده بود. این کمپانی توسط شخص فرانک وایتل پایه گذاری شده بود. موتور W.2 بیش از 7.8 کیلونیوتون رانش تولید می‌کرد و از موتورهای توربوجت آلمانی که در هواپیماهای پیشین استفاده شده بودند بسیار قوی‌تر بود.

انگلیسی‌ها همچنین در اواخر سال 1941 دو موتور توربوجت دیگر آزمایش کردند که اینبار کمپرسور محوری داشتند. این موتورها که F.1 و F.2 نام داشتند، توسط کمپانی Metropolitan-Vickers ساخته شدند. در نوامبر سال 1943 از این موتور برای به پرواز در آوردن Gloster Meteor استفاده شد. با وجود شروع به کار عالی، اما مشخص شد موتور غیرقابل اعتماد است و از آن استفاده‌ای نشد.

و اما به سال 1942 و ماه جولای می‌رسیم، یعنی زمانی که آلمانی‌ها جنگنده جت دو موتور مسراشمیت Me 262 Schwalbe را به پرواز در آوردند. Me 262 یکی از معروف‌ترین هواپیماهای تاریخ است و لقب اولین جنگنده جت عملیاتی دنیا یدک می‌کشد. این هواپیما در آوریل 1944 وارد خدمت شد. با اینکه این هواپیما بیش از یک سال تا پایان جنگ جهانی دوم زمان داشت، اما نتوانست برتری هوایی آلمان نازی را تضمین و تنیجه جنگ را عوض کند. Me 262 در واقع بر اساس طرح لغو شده هینکل He 280 ساخته شده بود. مسراشمیت 1430 فروند از این هواپیما را تولید کرد. این هواپیما دو موتور توربوجت Jumo 004 داشت.

در سال 1942 آمریکایی‌ها یک پهپاد به نام TD2D Katydid را برای اولین بار آزمایش کرده و به پرواز در آوردند. این هواپیما که توسط کمپانی مک‌دانل ساخته شده بود، یک موتور پالس جت داشت و به عنوان هدف تمرینی برای افزایش مهارت توپچی‌های ضدهوایی استفاده می‌شد. Katydid جد پهپادهای امروزی محسوب می‌شود و اولین هواگرد بدون سرنشین کروز با پیشران جت بود.

در تاریخ اکتبر سال 1942 نیز آمریکایی‌ها اولین هواپیمای جت خود به نام P-59 ایرکامت (Airacomet) ساخت کمپانی هوافضای بل را به پرواز در آوردند که البته این هواپیما با وجود ساخت 66 فروند از آن، وارد خدمت نشد. ایرکامت یک موتور توربوجت J31 داشت که توسط کمپانی آمریکایی جنرال الکتریک ساخته شده بود. اولین موتور جت آمریکایی‌ها که I-A نام داشت نیز در همان سال 1942، شش ماه قبل از اولین پرواز P-59، توسط جنرال الکتریک آزمایش شد. جنرال الکتریک این موتور را با کمک بریتانیایی‌ها و به صورت مخفیانه ساخت و برای انجام این کار بریتانیا دو موتور W.1 و W.2B را به آمریکا ارسال کرد. I-A در واقع بر اساس نمونه بهسازی شده W.2B ساخته شده بود و تیمی که وظیفه ساخت آن را داشت، با نام Hush-Hush Boys شناخته می‌شد. واژه “Hush” که به معنای «هیس» است، به دلیل مخفی بودن این پروژه برای تیم سازنده آن انتخاب شد.

در سال 1942، انگلیس یک گام انقلابی دیگر برداشت و اولین موتور توربوفن دنیا را آزمایش کرد. این موتور که Metrovick F.3 نام داشت، بر اساس طرح ناکام F.2 توسط کمپانی  Metropolitan-Vickers ساخته شده بود و اولین موتور جت سه محوری (شفت) در دنیا نیز محسوب می‌شود. به طور کلی موتور توربوفن ساختاری پیچیده و پیشرفته‌تر از توربوجت دارد. بهینه‌تر، کم مصرف‌تر، خنک‌تر و کم صدا‌تر از آن است، ضمن اینکه قدرت و رانش بیشتری دارد. پروژه F.3 نیز موفق بود و موتور حاصل ضمن داشتن رانش 18 هزار نیوتونی، مصرف سوخت کمتری داشت و صدای کمتری تولید می‌کرد. با این حال پروژه به دلیل فشارهای جنگ این پروژه نیز رها شده باقی ماند. بد نیست بدانید امروزه دیگر موتور توربوجت تولید نمی‌شود و همه موتورهای هواپیماهای جت از نوع توربوفن است. دیگر هواگردها همچون موشک‌های کروز و پهپادهای جت نیز موتور توربوفن دارند و از موتور توربوجت تنها در هواگردهای بدون سرنشین ارزان قیمت و برخی موشک‌های کروز (نه صرفا موشک‌های ارزان قیمت) استفاده می‌شود.

در دسامبر 1942، نیروی هوایی آلمان نازی اولین موشک کروز دنیا که موتور جت داشت را آزمایش کرد. این موشک که همان V-1 معروف است، 250 کیلومتر برد داشت و از سال 1944 تا پایان جنگ به طور گسترده علیه بریتانیا استفاده شد؛ گرچه تاثیری نداشت و جنگنده‌ها و پدافند بریتانیا راه سرنگونی بی دردسر آن را یافته بودند. بد نیست بدانید اولین هواگرد بدون سرنشین انتحاری که هدایت خودکار داشت و جد موشک کروز محسوب می‌شود، در سال 1917 توسط آمریکا ساخته شد.

در این قسمت تا نوآوری‌های صورت گرفته تا پایان سال 1942 پیش رفتیم. در قسمت بعد که کارهای صورت گرفته از سال 1943 را عنوان خواهیم کرد، دورانی پرشور بین رقبای هوانوردی در دو طرف جنگ را شاهد خواهید بود که همگی به پله‌هایی برای پیشرفت انسان در زمینه هوانوردی تبدیل شدند.

همچنین توجه داشته باشید که مجموعه نوشتارهای «داستان جت» تماما توسط نویسنده تالیف و حاصل مطالعات بسیار گسترده و دقیق شمار زیادی منبع است. لذا با معرفی ما به دوستان خود و اشتراک گذاری مقالات،‌ ما را یاری نمایید.