همه ما می‌دانیم که قلب تپنده سیستم جرقه‌زنی خودروهای ما، شمع موتور است. بدون شمع، مخلوط سوخت و هوا در سیلندر منفجر نمی‌شود و ماشین حتی یک متر هم حرکت نمی‌کند. اما آیا تا به حال به این فکر کرده‌اید که در موتورهای غول‌پیکر و چند میلیون دلاری هواپیماهای جنگنده چه اتفاقی می‌افتد؟ آیا جنگنده‌ها هم شمع موتور دارند؟

پاسخ به این سوال هم “بله” است و هم “خیر”! ساختار موتورهای پیشرفته هوایی با موتورهای پیستونی خودرو تفاوت‌های بنیادینی دارد. در این مقاله از بازرگانی کبیر پخش، قصد داریم به دنیای مهندسی هوانوردی سفر کنیم و ببینیم سیستم جرقه‌زنی یک جت چه تفاوتی با خودروی شما دارد.

موتور جنگنده‌های مدرن چگونه کار می‌کند؟

برای درک این موضوع، ابتدا باید تفاوت موتور خودرو و جت را بدانیم. موتور ماشین شما از نوع پیستونی (احتراق داخلی) است؛ یعنی در هر ثانیه، پیستون‌ها بالا و پایین می‌روند و شمع موتور باید برای هر بار انفجار، یک جرقه جدید تولید کند.

اما جنگنده‌های مدرن از موتورهای توربین گازی (مثل توربوفن یا توربوجت) استفاده می‌کنند. در این موتورها، هوا از جلو مکیده شده، فشرده می‌شود، با سوخت ترکیب شده و محترق می‌گردد. ویژگی اصلی موتور جت این است که احتراق در آن پیوسته است، نه مقطعی.

ایگنایتر (Igniter)؛ جایگزین شمع در موتورهای جت!

از آنجایی که احتراق در موتور جت پیوسته است، آن‌ها به شمعی که مدام جرقه بزند نیاز ندارند. به جای شمع خودرو، در موتورهای جت از قطعه‌ای بسیار قدرتمندتر به نام ایگنایتر (Igniter) یا جرقه‌زن استفاده می‌شود.

وظیفه ایگنایتر چیست؟
ایگنایتر فقط و فقط در دو حالت وارد مدار می‌شود:

• هنگام استارت زدن روی باند: ایگنایتر جرقه‌های بسیار قدرتمندی تولید می‌کند تا اولین شعله در محفظه احتراق روشن شود. به محض اینکه موتور روشن شد و شعله تثبیت گردید، ایگنایتر خاموش می‌شود و شعله به صورت خودکار با ورود مداوم سوخت و هوا روشن می‌ماند.
• در شرایط آب‌وهوایی نامساعد: اگر در ارتفاعات بالا یا به دلیل ورود آب و یخ، شعله موتور جت خاموش شود (Flameout)، سیستم به طور خودکار ایگنایتر را روشن می‌کند تا موتور را در آسمان مجدداً راه‌اندازی کند.

آیا هیچ جنگنده‌ای شمع موتور شبیه ماشین نداشته است؟

پاسخ مثبت است! هواپیماهای جنگنده قدیمی (مربوط به دهه‌های گذشته) که هنوز از موتورهای جت استفاده نمی‌کردند، دارای موتورهای پیستونی بسیار بزرگ (مانند موتورهای V12) بودند. عملکرد آن هواپیماها دقیقاً شبیه به ماشین بود و در موتور آن‌ها از شمع‌های هوانوردی (Aviation Spark Plugs) استفاده می‌شد که باید در تمام طول پرواز، بی‌وقفه جرقه تولید می‌کردند.

۳ تفاوت اصلی شمع خودرو و ایگنایتر هواپیما

اگر بخواهیم این دو قطعه را با هم مقایسه کنیم، به ۳ تفاوت اساسی می‌رسیم:

1. فرکانس جرقه زدن: شمع ماشین در دور موتور ۳۰۰۰، حدود ۱۵۰۰ بار در دقیقه جرقه می‌زند و این کار را تا زمان خاموش کردن ماشین ادامه می‌دهد. اما ایگنایتر جت فقط برای چند ثانیه هنگام استارت روشن می‌شود.
2. میزان انرژی و ولتاژ: انرژی جرقه‌ای که ایگنایتر جت تولید می‌کند بسیار فراتر از شمع ماشین است، زیرا باید حجم عظیمی از سوخت جت را که با هوای پرفشار ترکیب شده، مشتعل کند. صدای جرقه ایگنایتر بسیار بلند و شبیه به شلیک گلوله است.
3. دوام حرارتی: ایگنایترها در قلب موتور جت قرار دارند و باید در برابر دمای فوق‌العاده بالا (بیش از ۲۰۰۰ درجه سانتی‌گراد) مقاومت ساختاری خود را حفظ کنند.

نتیجه‌گیری

در نهایت، موتور جت جنگنده‌ها به جای شمع‌های معمولی از ایگنایترها برای روشن کردن اولیه شعله استفاده می‌کنند و پس از آن احتراق به صورت خودکار ادامه می‌یابد. تکنولوژی ساخت این قطعات بسیار پیچیده و گران‌قیمت است.