داستان جت ؛ اولین جرقه‌های یک انقلاب پر سرعت

MacTavish · 10/2/20

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.

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.

موتورهای جت انواع مختلف شامل توربوجت، توربوفن، توربوپراپ،‌ پالس جت، ترموجت، اسکرم جت، رم جت و توربوشفت تقسیم می‌شوند. همچنین موتورهای جت ترکیبی نیز وجود دارند که در سرعت‌های مختلف، عملکرد متفاوتی دارد. برای مثال تا سرعت 2.5 ماخ عملکردی مشابه توربوفن داشته و برای سرعت‌های بالاتر یک تغییر داخلی در خود اعمال و مانند موتور اسکرم جت عمل می‌کنند.

آیولیپایل را می‌توان نخستین دست ساخته انسان دانست که با خروج سیال گازی داغ حرکت می‌کرد. این وسیله که توسط ریاضی‌دان و مهندس یونانی، هرون اسکندرانی در قرن یک میلادی ساخته شده بود، یک مخزن آب داشت که توسط شعله گرم می‌شد. از مخزن آب دو لوله به یک دیگ گوی شکل منتقل می‌شد که تنها دو لوله به شکل L برای خروج گاز داشت. آب توسط شعله گرم و از لوله به دیگ منتقل و ضمن خروج از لوله‌های نازل‌، موجب حرکت گوی می‌شد. اما این وسیله زمین تا آسمان با موتور جت تفاوت دارد و بسیار ابتدایی است.

از اواخر قرن 18 میلادی بود که ایده‌هایی برای استفاده از جریان هوای داغ به منظور ایجاد رانش مطرح و رفته رفته تا دهه سوم از قرن 19 میلادی، طرح‌های مختلفی که شامل اجزای پایه موتور جت بود نیز روی کاغذ مطرح و ثبت شد، اما هیچ تلاش عملی صورت نگرفته و چیزی به نام موتور جت وجود نداشت.

سرانجام در سال 1930، یک مهندس انگلیسی به نام فرانک وایتل فرانک وایتل طرح موتور توربوجت خود را ثبت کرد. وایتل اولین موتور توربوجت خود را نیز به تنهایی طراحی کرد و ساخت. او سرانجام در آپریل 1937 آن را روی زمین روشن کرد و موتور به صورت مستقل به کار افتاد و با موفقیت کار کرد. شاهکار وایتل آغازگر انقلابی بود که امروزه همچنان از دستاوردهای آن بهره می‌بریم.

در سال 1931 نیز دکتر رابرت گودارد معروف آمریکایی که می‌توان او را پدر علم موشکی نوین دانست، اولین موتور پالس جت دنیا را اختراع و آزمایش کرد. البته ایده اولیه این موتور به سال 1867 باز می‌گردد و اولین بار توسط یک افسر توپخانه‌ای روسی به نام نیکولای آفانساسیو تلشوف مطرح شد. گرچه یک مهندس شوئدی به نام مارتین ویبرگ نیز در همان زمان مدعی بود این ایده متعلق به اوست. پیش از گودارد نیز چند طرح پالس جت دیگر ابداع و ثبت شدند، اما به نظر می‌رسد اختراع گودارد اولین موتور پالس جت دنیا تلقی باشد که آزمایش شد.

بوریس استکخین

در سال 1933، اتحاد جماهیر شوروی موفق شد اولین موتور رم جت دنیا موسوم به GIRD-04 را آزمایش کند. ایده اولیه رمجت به فرانسه باز می‌گردد و René Lorin، برای اولین بار در سال 1913 طرح موتور رم جت فروصوت را ثبت کرد. در سال 1928 نیز یک روسی به نام بوریس استکخین طرح موتور رم جت فراصوت را ثبت کرد. البته موتور رم جت از نظر ساختار و عملکرد ساده‌ترین موتور جت است و پیچیدگی طراحی و ساخت انواع دیگر موتورهای توربینی را ندارد، ضمن اینکه موتورهای رم جت اولیه از نظر کارایی بسیار ضعیف بوده و تاثیر چنداری بر سرعت نذاشتند.

در سال 1936 نیز دکتر هانس فون اوهایون آلمانی در طی نشستی چند ساعته موفق شد تا دکتر ارنست هینکل را متقاعد کند تا کمپانی هوافضای هینکل از طرح موتور جت وی پشتیبانی و به او برای ساخت موتورش کمک کنند. در پی این توافق، دکتر اوهایون نیز موفق شد با پشتیبانی کمپانی هینکل اولین موتور جت خود موسوم به HeS 1 را 5 ماه پس از موتور فرانک وایتل، در تاریخ سپتامبر 1937، روی زمین روشن و آزمایش کند. ناگفته نماند موتور جت ساخته شده توسط دکتر اوهایون کمپرسور گریز از مرکز داشت.

دوستان جتی در کنار یکدیگر

در آن زمان دکتر اوهایون اعلام کرد که از طرح فرانک وایتل بی‌خبر بوده و مقاله های او را نخوانده است. وایتل حرف اوهایون را باور داشت، اما پسرش به دکتر اوهایون مشکوک بود و بر این باور بود که دکتر اوهایون مقاله و کارهای پدرش که در کتابخانه های آلمان موجود بودند را خوانده و یا درباره آن‌ها شنیده است.

He 178

با اینکه انگلیسی‌ها اولین موتور جت را ساختند، اما اینبار 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. هینکل به صورت خصوصی و مستقل از دولت آلمان نازی روی این پروژه سرمایه گذاری کرد. خلبان این پرواز Erich Warsitz، از خلبانان آزمایشگر نیروی هوایی آلمان نازی موسوم به لوفت وافه بود.

پرواز هینکل He 178 به عصر جت رسمیت داد. این هواپیما تنها جتی بود که توانست قبل از جنگ جهانی دوم پرواز کند. البته نوشتار ما به همین جا ختم نمی‌شود و «اولین‌ها» را به صورت خلاصه در قسمت‌های بعدی این داستان معرفی می‌کنیم تا از طولانی شدن نوشتار جلوگیری شود.