O'zgaruvchan pervanel - Variable-pitch propeller

A o'zgaruvchan pervanel yoki boshqariladigan pervanel (CPP) - bu pervanel ni o'zgartirish uchun uzun o'qi atrofida aylanadigan pichoqlar bilan pichoq balandligi. Qaytariladigan pervaneler- balandlikni salbiy qiymatlarga o'rnatish mumkin bo'lgan joylar - shuningdek, milning aylanish yo'nalishini o'zgartirmasdan tormozlash yoki orqaga qaytish uchun teskari harakatni yaratishi mumkin.

Samolyot

Biri C-130J Super Gerkules '6 pichoq Dowty Rotol R391 kompozit boshqariladigan va qaytariladigan pervanellar.
1943 yilgi modeldagi Hamilton Standard o'zgaruvchan pervanesi Stinson V77 ishonchli

Pervanel yordamida boshqariladi pervanelni boshqasiga moslashtirish uchun samolyotda sozlanishi pichoq balandligi bo'lgan pervanellardan foydalaniladi surish pervanel pichoqlari to'xtab qolmasligi uchun havo darajalari va havo tezligi, shuning uchun harakat tizimining samaradorligini pasaytiradi. Ayniqsa, sayohat paytida dvigatel eng tejamkor diapazonda ishlashi mumkin aylanish tezligi. Tushgandan keyin tormozlash uchun teskari tomonga o'tish bundan mustasno, balandlik odatda uchuvchining aralashuvisiz avtomatik ravishda boshqariladi. Pichoq pog'onasini aylanish tezligi doimo bir xil bo'lib turadigan qilib o'rnatadigan boshqaruvchisi bo'lgan pervanel deyiladi doimiy tezlikda harakatlanadigan parvona. Boshqariladigan balandligi bo'lgan pervanel bir qator havo tezligida deyarli doimiy samaradorlikka ega bo'lishi mumkin.[1]

Rivojlanish

Bir qator erta aviatsiya kashshoflari, shu jumladan A. V. Roe va Lui Breguet, faqat samolyot yerda bo'lganida sozlanishi mumkin bo'lgan pervanellardan foydalanilgan[2] - bu ham kech sodir bo'ldi Birinchi jahon urushi bitta sinovli misol bilan, "R.30 / 16", kam ishlab chiqariladigan mahsulotlar (1917 va 1918 yillarda 56 ta misol) Zeppelin-Staaken R.VI Nemis "ulkan" to'rt motorli og'ir bombardimonchi.[3] 1919 yilda L. E. Beyns birinchi avtomatik o'zgaruvchan pog'onali havo vintini patentladi.

Frantsiyaning aviatsiya firmasi Levasyor 1921 yilgi Parij Airshow-da o'zgaruvchan pervanelni namoyish qildi. Firma Frantsiya hukumati ushbu qurilmani o'n soat ichida sinovdan o'tkazganini va har qanday RPM dvigatelida ovoz balandligini o'zgartirishi mumkinligini da'vo qildi.[4]

Doktor Genri Selbi Xele-Shou va T. E. Beacham 1924 yilda gidravlika bilan ishlaydigan o'zgaruvchan pog'onali pervanni (o'zgaruvchan pulsli nasos asosida) patentladi va ushbu mavzu bo'yicha maqolani taqdim etdi. Qirollik aviatsiya jamiyati 1928 yilda; uning foydaliligiga shubha bilan duch keldi.[5] Parvona bilan ishlab chiqilgan Gloster aviatsiya kompaniyasi - Gloster Hele-Shaw Beacham o'zgaruvchan pitch propelenti sifatida - va u namoyish etildi Glotter Grebe, qaerda u doimiy RPMni saqlab turish uchun ishlatilgan.[6]

Birinchi samolyot uchun boshqariladigan pitch pervanesi taqdim etildi[kim tomonidan? ] 1932 yilda.[7]Frantsiya firmasi Ratier 1928 yildan boshlab, maxsus rulmanga tayanib, har xil dizayndagi o'zgaruvchan pitch pervanellari helikoidal oson ishlashi uchun pichoqlar ildizida rampa.

Bir nechta konstruktsiyalar sinab ko'rildi, shu jumladan pervanel markazidagi bosimli havoning kichik pufagi, pichoqlarni ingichka balandlikdan (ko'tarilishdan) qo'pol balandlikka (darajadagi kruiz) haydab chiqaradigan kamonga qarshi turish uchun zarur kuchni ta'minladi. Old qismidagi mos keladigan tezlikda disk yigiruvchi bosimni yumshatish va pervaneyi pog'onani qo'pol balandlikda harakatlantirish uchun siydik pufagining havo chiqarish klapaniga etarlicha bosib turardi. Ushbu "pnevmatik" pervaneler o'rnatilgan edi DH88 kometasi samolyot, 1934 yildagi mashhur Mak Robertson poygasi g'olibi va Caudron C.460 1936 yilgi g'olib Milliy havo musobaqalari, uchib ketgan Mishel Détroyat [fr ]. Ushbu pnevmatik pervanellardan foydalanish uchun pervanelni uchirishdan oldin nozik balandlikda oldindan sozlash kerak edi. Bu siydik pufagini velosiped pompasi bilan bosish orqali amalga oshirildi, shuning uchun injiq taxallus Gonfleurs d'hélices (prop-inflater boys) shu kungacha Frantsiyada samolyotlarga er-mexanikaga berilgan.[8]

Boshqariladigan pervanelning keng tarqalgan turi gidravlik harakatga keltiriladi; Frank V. Kolduell Xemilton standarti Bo'limi Birlashgan aviatsiya kompaniyasi dastlab ushbu dizaynni ishlab chiqdi, bu mukofotga sazovor bo'ldi Collier Trophy 1933 yil[9] De Havilland keyinchalik Buyuk Britaniyada Hamilton pervanelerini ishlab chiqarish huquqini sotib oldi Rolls-Roys va Bristol dvigatellari ingliz kompaniyasini tashkil etdi Rotol o'z dizaynlarini ishlab chiqarish uchun 1937 yilda. Frantsuz kompaniyasi Per Levasyor va AQShdagi Smith Engineering Co. kompaniyasi tomonidan boshqariladigan pervanellar ishlab chiqilgan. Wiley Post (1898-1935) ba'zi parvozlarida Smit pervanelerini ishlatgan.

Boshqa keng tarqalgan turi dastlab tomonidan ishlab chiqilgan Uolles R. Ternbull va tomonidan tozalangan Kurtiss-Rayt korporatsiyasi.[10] Birinchi marta 1927 yil 6-iyunda Kanadaning Ontario shtatidagi Kemp Borden shahrida sinovdan o'tgan ushbu elektr bilan ishlaydigan mexanizm 1929 yilda patent oldi (AQSh Patenti 1.828.348 ). Ikkinchi jahon urushidagi ba'zi uchuvchilar (1939-1945) buni ma'qullashdi, chunki dvigatel endi pervanel ishlamay qolganda ham tukli. Shlangi ishlaydigan pervanellarda tuklar dvigatelda gidravlik bosim yo'qolishidan oldin sodir bo'lishi kerak edi.

Eksperimental samolyot sifatida va mikro yoritgichlar yanada murakkablashdi, odatiy holga aylandi[qachon? ] bunday engil samolyotlarning o'zgaruvchan pervanellari, ikkalasi ham bo'lishi uchun erga o'rnatiladigan pervaneler va parvozda o'zgaruvchan pervaneler. Shlangi operatsiya juda qimmat va katta hajmga ega; o'rniga, engil samolyotlar mexanik yoki elektr bilan faollashtirilgan pervanellardan foydalaning. The Jim Twister prototip kitplane bilan jihozlangan V-prop, avtomatik o'zini o'zi quvvatlaydigan va elektron ravishda o'zini o'zi boshqaradigan VP pervanesi.[11]

Kemalar

Kema o'zgaruvchan pervanesi

Boshqariladigan pervanel (CPP) butun aylanish tezligi va yuk sharoitlari uchun samarali bo'lishi mumkin, chunki uning balandligi dvigatel ishlab chiqarishga qodir bo'lgan maksimal quvvatni olish uchun har xil bo'ladi. To'liq yuklanganida, idish bo'sh bo'lganidan ko'ra ko'proq harakatlanish kuchiga muhtoj bo'lishi aniq. Pervanel pichoqlarini optimal balandlikka o'zgartirib, yuqori samaradorlikka erishish mumkin, shu bilan yonilg'i tejaladi. VPP bo'lgan kema to'xtab turgandan tezroq tezlashishi va to'xtashni tezroq va xavfsizroq qilib ancha samarali sekinlashishi mumkin. CPP, shuningdek, rulga kuchli suv oqimini yo'naltirish orqali kema manevrini yaxshilashi mumkin.[12]

Shu bilan birga, qattiq o'zgaruvchan pervanel (FVPP) CPP ga qaraganda arzonroq va mustahkamroq. Bundan tashqari, FVPP odatda bitta aylanish tezligi va yuk holati uchun CPP ga qaraganda samaraliroq bo'ladi. Shunga ko'ra, odatda standart tezlikda ishlaydigan kemalar (masalan, katta hajmli tashuvchilar, tankerlar va konteyner kemalari ) ushbu tezlik uchun optimallashtirilgan FVPPga ega bo'ladi. Boshqa tomondan, kanal tor qayiq ikki sababga ko'ra FVPPga ega bo'ladi: tezlik 4 milya bilan cheklangan (kanal qirg'og'ini himoya qilish uchun) va pervanel mustahkam bo'lishi kerak (suv osti to'siqlariga duch kelganda).

O'rtacha yoki yuqori tezlikda ishlaydigan dizel yoki benzinli dvigatellari bo'lgan kemalar dvigatelning chiqish tezligini optimal pervanel tezligiga tushirish uchun reduktor vositasidan foydalanadilar - garchi kruiz RPM 80 dan 120 gacha bo'lgan past past tezlikda ishlaydigan dizellar odatda to'g'ridan-to'g'ri qo'zg'aysan -qator dvigatellar. FVPP bilan jihozlangan kemani orqaga qaytarish uchun vitesni yoki teskari dvigatelni talab qilish kerak bo'lsa, CPP kemasiga kerak bo'lmasligi mumkin. Katta kemada CPP pichoqlar holatini boshqarish uchun gidravlik tizimni talab qiladi. FPP bilan taqqoslaganda, CPP teskari yo'nalishda samaraliroq bo'ladi, chunki pichoqlarning etakchi qirralari ham teskari bo'lib qoladi, shuning uchun gidrodinamik tasavvurlar shakli oldinga siljish uchun maqbul va teskari operatsiyalar uchun qoniqarli bo'ladi.

70-yillarning o'rtalarida Yugoslaviyadagi Uljanik kemasozlik zavodida to'rtta ishlab chiqarildi VLCClar CPP bilan - tanker va uchta ruda / neft tashuvchisi - ularning har biri Kamewa o'zgaruvchan pervanellarini to'g'ridan-to'g'ri boshqaradigan ikkita 20.000 ot kuchiga ega ikkita B & W dizel dvigatellari bilan ishlaydi. Qurilish qiymati yuqori bo'lganligi sababli ushbu kemalarning hech biri umr bo'yi foyda keltirmagan. Ushbu kemalar uchun qattiq o'zgaruvchan pervanellar ko'proq mos keladi.[13]

Boshqariladigan pervanellar odatda port yoki okean suzish vositalarida, ekskavatorlar, kruiz kemalari, paromlar, yuk kemalari va katta baliq ovlash kemalari. CPP ishlab chiqilishidan oldin, ba'zi kemalar vazifaga qarab "tezlikda g'ildirak" va "quvvat g'ildiragi" vintlarini almashtirib turar edi.[iqtibos kerak ] Hozirgi VPP konstruktsiyalari maksimal 44000 kVt quvvatga (60,000 ot kuchiga) toqat qilishi mumkin.

Yelkanli qayiqlar

A yelkanli qayiq yoki mototsiklchi faqat suzib yurish paytida sayohat kamayganidan foyda ko'radi va xuddi aeronavtika pervanesi singari, dengiz VPP kuch ishlatmasdan suzishda suvga eng kam qarshilik ko'rsatishi uchun "tukli" bo'lishi mumkin. VPP, ayniqsa, motorli parvozda foydalidir (ya'ni kuch va suzib yurish ostida sayohat qilish), chunki VPP shamol komponentini qo'shish uchun kattalashtirilishi mumkin. Agar tirgak "normal" rejimda qolsa, u juda yaxshi bo'lar edi va dvigatel ozgina foydali hissa qo'shishi mumkin edi; ammo tirgakni kattalashtirib, dvigatel foydali harakatni ta'minlaydi, natijada yelkan komponenti tufayli yuqori tezlik, ammo yonilg'i sarfini kamaytiradi. Yelkanli kemalar va mototsiklchilar uchun tashqi kirishga muhtoj bo'lmagan isbotlangan VPP dizayni Bruntons "AutoProp",[14] pichoqlar erkin va avtomatik ravishda eng yaxshi burchakka aylanadigan dengiz pervanesi. Autoprop to'xtashga va manevr qilishga yordam berib, ilgarigidek asternda ham samarali ishlaydi. Autoprop foydalidir avtoulovchilar engil shamollarda suzib yurish, chunki dvigatelni ishga tushirish mumkin va pervanel avtomatik ravishda qo'pol bo'lib, kemaning shamol boshqaradigan tezlik komponentini tan oladi. Faqat suzib yurish paytida mototsiklchining Autoprop harakati minimal tortishish qarshiligini berish uchun avtomatik ravishda tuklanadi.[15] Yelkenli qayiqlarda oddiyroq va arzonroq dizayn - bu tuklar (yoki "katlama"), u foydalanilmaganda avtomatik ravishda patlarni keltirib chiqaradi, tortishni kamaytiradi va yuqori tezlikka imkon beradi.

Shuningdek qarang

Adabiyotlar

  1. ^ Lutze (2011 yil 5-may). "Parvozning darajadagi ko'rsatkichlari" (PDF). Aerokosmik va okean muhandisligi bo'limi, Virginia Tech. p. 8. Arxivlangan asl nusxasi (PDF) 2011 yil 20-iyulda. Olingan 2011-01-06.
  2. ^ Samolyot vintlari Arxivlandi 2013-02-10 da Orqaga qaytish mashinasiXalqaro reys 9-yanvar, 1909 yil
  3. ^ Xaddov, Gv .; Grosz, Piter (1988). Nemis gigantlari - nemis R-Planes 1914-1918 (3-nashr). London: Putnam & Company Ltd., 242–259 betlar. ISBN  0-85177-812-7.
  4. ^ "Per Levasyor". Parvoz. 1921 yil 17-noyabr. P. 761-betdagi oxirgi xat. Arxivlandi 2012 yil 3-noyabrdagi asl nusxadan. Olingan 2012-09-09.
  5. ^ "Samolyot uzatmalar qutisi". Parvoz. 1941 yil 14-avgust. P. 86. Arxivlandi asl nusxasidan 2012 yil 5 noyabrda. Olingan 2012-09-09.
  6. ^ "Gloster Hele-Shaw Beacham o'zgaruvchan pitch pervanesi". Parvoz. 11 oktyabr 1928. 14-15 betlar. Arxivlandi asl nusxasidan 2015 yil 8 fevralda. Olingan 2012-09-09.
  7. ^ """Sozlanishi moslamada ko'rilgan samolyotlar uchun" vites o'zgartirish, Mashhur mexanika, Hearst jurnallari, p. 951, 1932 yil dekabr, olingan 9-noyabr 2020
  8. ^ Decombeix, Bosh vazir. "La Maison Ratier: les hélices Ratier métalliques." www.ratier.org. Arxivlandi asl nusxasidan 2017 yil 12-noyabrda. Olingan 4 aprel 2018.
  9. ^ "Aeronautics: mukofot № 3". Vaqt. 1934 yil 4-iyun. Arxivlandi asl nusxasidan 2012 yil 4 noyabrda. Olingan 2012-09-09.
  10. ^ "Turnbull o'zgaruvchan pitch pervanesi". Parvoz. 1932 yil 13-may. 419–420-betlar. Arxivlandi asl nusxasidan 2016 yil 6 martda. Olingan 2013-03-05.
  11. ^ Sharh V-prop kuni Jim Twister kitplane [1] Arxivlandi 2019-03-30 da Orqaga qaytish mashinasi
  12. ^ Kasten, Maykl. "Boshqariladigan pervanellar". www.kastenmarine.com. Arxivlandi asl nusxasidan 2018 yil 23 martda. Olingan 4 aprel 2018.
  13. ^ "Boshqariladigan pervanel - Mening birinchi JUGEMim!". Mening birinchi JUGEM!. Arxivlandi asl nusxasidan 2018 yil 14-iyunda. Olingan 4 aprel 2018.
  14. ^ Autoprop Jon Koksonning patentlangan ixtirosiga asoslanib, Essexda Buyuk Britaniyaning Bruntons muhandislik firmasi tomonidan ishlab chiqarilgan.
  15. ^ "Arxivlangan nusxa". Arxivlandi asl nusxasidan 2011-08-14. Olingan 2011-08-05.CS1 maint: nom sifatida arxivlangan nusxa (havola)

Tashqi havolalar