موتور تامکت    TF30-P-414

بهینه سازی TF30-P-414 در ماه مارس 1969 اغاز شد و این موتور در سال 1982 وارد خدمت شد ( گفتنی هست که مدل های اولیه ی این موتور در دهه ی 70 بر روی F14A ایران نصب شد)..این مدل با مجموع تراست 20,900 پوند دارای 3 فن سه مرحله ای با کنارگذر پایین بود.پرات اندويتني پس از برخورد با اولين استال موتور كه در هواپيماي F111 اتفاق افتاد به سرعت دست به كار شد تا نقص موجود در موتور را با طراحي جديد ورودي هوا و همچنين شناسايي نقاط ضعف اين موتور انها را برطرف كند اما مشكل حاد تر از اين حرفها بود بزرگترين و اصلي ترين مشكل اين موتور استال ان بود بدين صورت كه كافي بود خلبانها در زاويه ي حمله ي بالا به سرعت تراتل را به حركت در بياوردند ناگهان كمپرسور استال ميكرد.شوربختانه اين مشكل در هر ارتفاع و سرعتي مي توانست اتفاق بيافتد كه باعث بد بيني بيش از حد خلبانهاي F111 و سري هاي اول تامكت شده بود خصوصا براي خلبانهاي تامكت چون در نبردهاي نزديك عملا فشار زيادي به موتور وارد مي شود اما سرناسازگار اين موتور باعث محدود شدن ازادي عمل خلبانهاي تامكت شده بود.

bank insted of yaw

بنك زدن به جاي Yaw كردن يكي از خطرناكترين اعمالي كه باعث استال موتور مي شود سريع yaw كردن ان هم در سرعت هاي پايين است ( fast yawing ) البته اين مورد در سرعت هاي بالا هم اتفاق مي افتد اما خطرناكترين موقعيت ، موقعيت فاينال است و طبق دستوالعمل براي جلوگيري از استال موتور خلبان برای تنظيم position فرود بايد بنك بزند و كمتر از rudder براي yaw كردن استفاده كند .

دود ناشي از شليك موشك sidewinder
يكي ديگر از عوامل استال موتور دود ناشي از شليك موشك سايدوايندر اعلام شده كه مي تواند باعث استال موتور شود . تنها راهكار مقابله با دود اين موشك ، شليك اين موشك در حالت بنك زدن است كه باعث ميشود دود كمتری وارد كمپرسور شود.


عوامل اصلی واماندگی موتور TF30

دلایل استال موتور TF30 شش مورد به شرح زیر است :

     نقص در سیستم تامین سوخت موتور- Engein fuel control malfunction  

نقص در سیستم intake یا رایانه ی کنترل کننده ی ان -  Air inlet malfunction Intake malfunction

گازهای خروجی ناشی از شلیک موشک - Missle gas ingestion

زاویه ی حمله ی زیاد یا گردش سریع حول محوری عمودی - Excessive angel of attack or yaw 


نقص در قطعه ی Mach lever  - Mach lever failure  

استفاده ی سریع از تراتل-  Subsequent throttle movment   

وقوع هر شش عامل به تنهایی می تواند باعث استال موتور شود ودر ادامه به توضیح هر یک از عوامل بالا می پردازیم.



همان طور كه مي دانيد ريل موشك سايد وايندر دقيقا روبه روي air intake  ( ورودي هوا ) قرار دارد درنتيجه پس از شليك شدن دود بسيار زياد وارد فضاي موتور مي شود كه باعث ازبين رفتن اكسيژن لازم براي احتراق درون موتور مي شود درنتيجه كمپرسور استال ميكند.موتور موشك سايدوايندر پس از fire شدن مدت 20 ثانيه فعال است كه باعث رسيدن موشك به سرعت 4 ماخ مي شود.گازهاي خروجي از موشك بسيار بسيار زياد است ان قدر كه اگر خلبان بعد از شليك وارد بنك نشود ممکن است موتور سمتي كه موشك شليك شده به راحتي استال مي كند.

اما چگونگی رویارویی با اين چالش

بهترين راه همان بنك سريع به سمت مخالف است.خلبان بايد در جهت مخالف موشك شليك شده بنك بزند ان هم با 3 تا 4 G فشار !!! يعني اگر موشك از ريل سمت راست fire شود خلبان بايد با فشار 4G به سمت چپ بنك بزند و برعكس.اما استال موتور ان قدر خطرناك هم نيست كه هواپيما با هر بار استال سقوط كند كافي است خلبان دستورالعمل زير را انجام دهد بعد از ان موتور به سرعت Recovery مي شود

Throttle IDLE 1-

stick fore -2

اولين كار ايدل كردن تراتل و سپس پايين اوردن nose هواپيما است پس از ان ارام ارام تراتل را بالا مي بريم به همين سادگي موتور recovery مي شود .البته اين نكته را از ياد نبريم كه تخصص ، شجاعت و جسارت يك خلبان خيلي مهم است گاهي ممكن است خلباني در طي يك پرواز هواپيمايش singel engien شود( يعني يك موتور كلا بنا به هر دليلي از دست برود ) اما خلبان ان قدر علم و دانش و جسارت دارد كه حتي  emergency  هم اعلام نميكند يعني با علم و دانش خودش و همچنين اگاهي از وضعيت بوجود امده هواپيمايش را به راحتي بدون هيچ مشكلي فرود مي اورد.پس در مواقع emergency مهمترين كار حفظ خونسردي و تكيه بر دانش و جسارت است در غير اين صورت ترس بر خلبان غلبه كرده و نتيجه اش مي شود سقوط و ازدست رفتن هواپيما وشاید خلبان...

بخش پنجم:عوامل اصلی واماندگی موتور  TF30

   1-   نقص در سیستم سوخت رسانی موتور-  Engine fuel control malfunction

سیستم تامین سوخت موتور در اف 14 وظیفه ی تنظیم سوخت وارد شده به موتور را به نسبت هوای ورودی بر عهده دارد.اساس کار موتور جت همین تناسب است.نقص یا هرگونه عیب این سیستم در اف 14 باعث از تنظیم خارج شدن درصد بنزین ورودی به هوای ورودی به موتور می شود در واقع این نقص باعث کم یا زیاد فرستادن سوخت به موتور می شود که این عامل باعث برهم خورد نظم و نسبت سوخت به هوای ورودی به موتور می شود درنتیجه کل کمپرسور از تنظیم خارج شده و موتور استال میکند و از حرکت باز می ایستد.

2-نقص در سیستم intake یا  رایانه ی کنترل کننده ی آن -  Air inlet malfunction Intake malfunction

این دریچه ها درسرعت ها و ارتفاعات بالا با باز شدنشان ( نسبت به حالت اولیه ی خودش ) باعث جبران کمبود هوای موجود در موتور می شود .
air inletیا intake دریچه های ورودی هوای موتور هستند که این دریچه ها کار تنظیم هوای ورودی به موتور را برعهده دارند

 

و همچنین با بسته شدنشان در سرعت های بالا باعث کاهش ورود هوای اضافی به درون موتور می شود( تمامی این تنظیمات برای منظم نگه داشتن نسبت هوای ورودی به سوخت ورودی به موتور می باشد.نقص در سیستم های هیدرولیک intake یا نقص در کامپیوتر محاسبه گر و هدایت کننده ی intake باعث برهم خورد نظم حرکتی یا از کار افتادن intake می شود درنتیجه نظم هوای ورودی به موتور برهم می خورد.به عنوان مثال زمانی که هواپیما در حال اجرای مانورهای سنگین هوایی است بواسطه ی کاهش سرعت هواپیما ، intake  با باز شدن خودش باعث ورود هوای بیشتری به موتور می شود ، درواقع کمبود هوای ناشی از مانور و سرعت پایین هواپیما با بازشدن intake جبران میکند.در سوی دیگر در پروازهای مستقیم و با سرعت بالا ، intake با بسته شدنش ( بسته شدن نسبت به حالت اولیه ) باعث کاهش ورود هوای اضافی به موتور می شود .

3- گازهای خروجی ناشی از شلیک موشک - Missle gas ingestionکه توضیح داده شد.

4-زاویه ی حمله ی زیاد یا گردش سریع حول محوری عمودی - Excessive angel of attack or yaw 


یکی از معمول ترین دلایل استال موتور زاویه ی حمله ی زیاد است وقتی هواپیما شروع به اجرای مانور های سنگین هوایی میکند در زوایای حمله ی زیاد موتور نمی تواند هوای مورد نیاز خودش را تامین کند حتی باز شدن intake هم نمی تواند این کمبود هوا را صد درصد جبران کند درنتیجه موتور که با کمبود هوا مواجه شده است استال میکند . استفاده ی سریع از پدالهای رادر چون باعث گردش دماغه حول محور عمودی می شود عملا باعث قطع جریان هوای ورودی به ورودی هوایی که خلاف جهت حرکت هواپیما است ( خلاف جهت حرکتی رادر ) می شود درنتیجه موتور به علت ازدست دادن هوای مورد نیاز خودش استال میکند .طبق دستورالعمل توصیه می شود خلبانان اف 14 در سرعتهای پایین از گردش کردن ( banking ) به جای رادر ( rudder ) استفاده کنند تا خطر استال موتور به حداقل کاهش پیدا کند

5- نقص در قطعه ی Mach lever  - Mach lever failure  

زمانی که اف 14 در حال پرواز در ارتفاع بالا و سرعت بالا ( سرعت بالاتر از صوت ) است قطعه ای در این هواپیما است که سوخت و هوا را در صورت هرگونه تغییر ناگهانی و بسیار سریع تراتل کنترل میکند که به ان Mach lever میگویند.
نقص این قطعه در پروازهای معمولی مشکلی برای جنگنده به وجود نمی اورد اما در صورتی که هواپیما باسرعت بالا تر از صوت پرواز کند و خلبان به سرعت از تراتل ( اهرم گاز ) خودش استفاده کند چون این قطعه به علت نقص خودش نمی تواند هوا و سوخت مورد نیاز در آن سرعت را باهم تامین کند موتور به علت از تنظیم خارج شدن نسبت سوخت به هوای ورودی از تنظیم خارج شده و استال می کند.


6- استفاده ی سریع از تراتل-  Subsequent throttle movment   

یکی دیگر از موارد بسیار مهم و درعین حال اصلی استال موتور اف 14 استفاده ی سریع خلبان از تراتل است .زمانی که خلبان به سرعت تراتل ( اهرم گاز ) خود را برای سرعتهای بالاتر بالا ببرد  سیستم Engine fuel control سوخت مورد نیاز را تامین میکند اما به علت عدم تامین هوای مورد نیاز توسط موتور نسبت سوخت به هوا برهم خورده درنتیجه موتور استال میکند.

بخش هفتم : بازیابی هواپیما پس از واماندگی
استال موتور همان طور که در اول این مقاله هم ذکر شد به معنی از کار افتادن موقتی موتور است یعنی امکان بازیابی موتور وجود دارد .استال موتور در  پروازهای مستقیم  ( stable ) خطر کمتری برای جنگنده و خلبانانش دارد اما وقوع این اتفاق در حال اجرای مانورهای سنگین هوایی بسیار خطرناک بوده و امکان بازیابی را بسیار سخت و درصورت ورود هواپیما به گردش spin امکان بازیابی تقریبا به صفر میرسد.هرچند درحالت spin نیز ریکاوری در ایران انجام شده مانند نمونه ای که خلبان عماد الدین کاوه هدایت جنگنده را برعهده داشت و استاد خلبان وی شهید علی ابوعطا در کابین عقب  به آموزش وی مشغول بود.هواپیما به علت استال موتور در حالت spin گرفتار شد که با هدایت استاد و انجام مراحل پروستیجر و امداد الهی جنگنده ریکاوری شد وبه سلامت فرود آمد.خلبان در هنگام مواجه شدن با استال برای ریکاوری موتور باید دو کار را انجام دهد:

1-Throttle IDLE

stick fore -2

1- قرار دادن اهرم گاز در حال اولیه

2- جلو بردن استيك ( پايين اوردن دماغه براي ورود هواي تازه به inlet duct ( ورودي هوا )

سپس با کمی مکث ( تا هوا کم کم وارد موتور شود ) خلبان خلبان ارام ارام اهرم گاز را جلو میبرد تا موتور شروع به کار کند بدین شکل موتور بازیابی می شود.البته همان طور که قبلا هم ذکر شد بازیابی موتور همیشه به این راحتی نیست خصوصا اگر هواپیما در حال مانور باشد یا درسرعت های پایین و ارتفاعات پایین چون اگر در این حالات موتور استال کند فرصت خلبان برای بازیابی موتور بسیار کاهش می یابد .با مطالعه ی هر شش مورد متوجه می شویم که عامل اصلی استال موتور در اف 14 یک چیز است و ان هم نسبت بین سوخت و هوا . هنگامی که این نسبت بنا به عوامل بالا تغییر کند موتور هم از تنظیم خودش خارج شده و درنتیجه استال میکند.استال موتور بلای جان تعداد زیادی از اف 14 های ما از روز اول ورود به ایران تا به امروز بوده است این موتور پر مشکل که عمده ترین و اصلی ترین مشکل اصلی اش طراحی بد ورودی هوای ان است باعث شده همواره با کمبود هوا مواجه بشود. به همین دلیل موتور در مواجه با موارد بالا بسیار اسیب پذیر است .اما یک خلبان خوب با رعایت اصول و دستورالعملهای این موتور می تواند پروازی امن داشته باشد و همچنین از تمام قدرت این موتوربراي اجرای سنگین ترین مانورهای هوایی استفاده کند.