قوة الدفع النوعية

الدفع النوعي هو الدفع لكل وحدة معدل تدفق كتلة الهواء لمحرك نفاث (مثل المحرك النفاث التوربيني ، والمحرك التوربيني المروحي ، وما إلى ذلك) ويمكن حسابه من خلال نسبة الدفع الصافي إلى إجمالي تدفق الهواء الداخل. ^{[ 1 ]}

تتميز المحركات ذات الدفع النوعي المنخفض بكفاءة أعلى في استهلاك الوقود (عند السرعات دون الصوتية)، ولكنها تتميز أيضًا بانخفاض سرعة العادم الفعالة وانخفاض السرعة القصوى للهواء. أما المحركات ذات الدفع النوعي العالي فتُستخدم في الغالب للسرعات فوق الصوتية، ويمكنها الوصول إلى سرعات تفوق سرعة الصوت بكثير.

تتميز محركات الطائرات المدنية التوربينية المروحية (ذات نسبة الالتفافية العالية ) عادةً بانخفاض قوة الدفع النوعية (حوالي 30  رطل/(رطل/ثانية)) لتقليل الضوضاء واستهلاك الوقود، لأن انخفاض قوة الدفع النوعية يُسهم في تحسين استهلاك الوقود النوعي . ^{[ 2 ]} ويتحقق ذلك عادةً بنسبة التفافية عالية . بالإضافة إلى ذلك، فإن انخفاض قوة الدفع النوعية يستلزم مساحة مقطع عرضي كبيرة نسبيًا للمحرك مقارنةً بقوة دفعه الصافية. ونتيجةً لذلك، تُوضع هذه المحركات عادةً خارجيًا، في حاضنة أو غلاف منفصل، مُثبت على الجناح أو الجزء الخلفي من جسم الطائرة.

في المقابل، تتميز المحركات التوربينية العسكرية ذات نسبة الالتفافية المنخفضة عادةً بقوة دفع نوعية عالية (45-110  رطل/(رطل/ثانية))، مما يقلل من مساحة المقطع العرضي للمحرك، وهو ما يسهل استيعاب هيكل ضيق، وبالتالي يقلل من مقاومة الهواء. وعادةً ما ينتج عن قوة الدفع النوعية العالية مستويات ضوضاء أعلى.

يؤثر الدفع النوعي بشكل كبير على معدل انخفاض الدفع: إن سرعة النفاث المنخفضة المرتبطة بمحرك ذي دفع نوعي منخفض تعني انخفاضات كبيرة في صافي الدفع مع زيادة سرعة الطيران، والتي لا يمكن تعويضها إلا جزئيًا عن طريق تغييرات الخانق في الظروف المقدرة (مثل الحد الأقصى الموصى به لمعدل الصعود).

تتطلب الطائرات الأسرع من الصوت محركات ذات قوة دفع نوعية عالية للوصول إلى سرعة عادم عالية.

يؤثر الدفع النوعي على أداء المحركات التوربينية المروحية المزودة بحارق لاحق.

يتميز المحرك ذو الدفع النوعي المنخفض (الجاف) بانخفاض درجة حرارة العادم، مما يسمح بارتفاع درجة الحرارة عبر غرفة الاحتراق اللاحق، وبالتالي زيادة الدفع. ومع ذلك، يظل الدفع النوعي الناتج عن الاحتراق اللاحق منخفضًا نسبيًا. يُحدد معدل تدفق الوقود الكلي (غرفة الاحتراق الرئيسية بالإضافة إلى غرفة الاحتراق اللاحق) بارتفاع درجة الحرارة من مدخل الهواء إلى الفوهة، وهو ثابت تقريبًا عند تدفق هواء معين، ولا يتغير كثيرًا بتغير الدفع النوعي الجاف. وبالتالي، فإن انخفاض الدفع الناتج عن الاحتراق اللاحق يستلزم ارتفاعًا في استهلاك الوقود النوعي الناتج عنه. ومع ذلك، فإن استهلاك الوقود النوعي الجاف منخفض.

ينعكس الوضع تمامًا بالنسبة لقوة الدفع النوعية العالية (الجافة).

وبالتالي، يجب على مصممي المحركات اختيار مستوى الدفع النوعي الجاف المناسب للتطبيق.

• الدفع النوعي / سرعة العادم
• نسبة الدفع إلى الوزن
• محرك نفاث