এয়ারক্রাফ্ট প্রপেলার: নাম, শ্রেণীবিভাগ এবং বৈশিষ্ট্য

2024 লেখক: Howard Calhoun | [email protected]. সর্বশেষ পরিবর্তিত: 2023-12-17 10:20

বায়ুগতিবিদ্যার নীতির উপর বায়ু চলাচলের ভিত্তি হল এমন একটি শক্তির উপস্থিতি যা উড়ান এবং মাধ্যাকর্ষণে বায়ু প্রতিরোধের প্রতিরোধ করে। গ্লাইডার ব্যতীত সমস্ত আধুনিক বিমানের একটি ইঞ্জিন থাকে যার শক্তি এই শক্তিতে রূপান্তরিত হয়। বিদ্যুৎ কেন্দ্রের শ্যাফটের ঘূর্ণনকে থ্রাস্টে রূপান্তরিত করার প্রক্রিয়াটি হল বিমানের প্রপেলার।

প্রপেলারের বিবরণ

এয়ারক্রাফ্ট প্রপেলার হল ব্লেড সহ একটি যান্ত্রিক যন্ত্র যা ইঞ্জিন শ্যাফ্ট দ্বারা ঘোরানো হয় এবং বাতাসে বিমানের চলাচলের জন্য জোর তৈরি করে। ব্লেডগুলি কাত করে, প্রপেলারটি বাতাসকে পিছনে ফেলে দেয়, এটির সামনে নিম্নচাপের একটি এলাকা তৈরি করে এবং এটির পিছনে উচ্চ চাপ তৈরি করে। পৃথিবীর প্রায় সকল মানুষ তাদের জীবনে অন্তত একবার এই যন্ত্রটি দেখার সুযোগ পেয়েছিল, তাই অসংখ্য বৈজ্ঞানিক সংজ্ঞার প্রয়োজন নেই। প্রপেলারে ব্লেড থাকে, একটি বিশেষ ফ্ল্যাঞ্জের মাধ্যমে ইঞ্জিনের সাথে সংযুক্ত একটি হাব, হাবের উপর রাখা ওজনের ভারসাম্য, প্রপেলারের পিচ পরিবর্তন করার জন্য একটি প্রক্রিয়া এবং হাবকে আচ্ছাদিত একটি ফেয়ারিং।

অন্যান্য নাম

এয়ারপ্লেন প্রপেলারের অন্য নাম কী? ঐতিহাসিকভাবে, দুটি প্রধান নাম ছিল: প্রকৃত প্রপেলার এবং প্রপেলার। যাইহোক, পরে অন্যান্য নামগুলি আবির্ভূত হয়েছিল, হয় নকশা বৈশিষ্ট্য বা এই ইউনিটে নির্ধারিত অতিরিক্ত ফাংশনগুলির উপর জোর দিয়ে। বিশেষভাবে:

• ফেনেস্ট্রন। একটি হেলিকপ্টারের লেজে একটি বিশেষ চ্যানেলে একটি স্ক্রু ঢোকানো হয়েছে৷
• ইম্পেলার। একটি স্ক্রু একটি বিশেষ রিং এ আবদ্ধ।
• প্রফফান। এগুলি হল তীর-আকৃতির, বা কম ব্যাস সহ দুটি সারিতে সাবার-আকৃতির স্ক্রু৷
• উইন্ডফ্যান। আসন্ন বায়ু প্রবাহ থেকে জরুরী ব্যাকআপ পাওয়ার সাপ্লাই সিস্টেম।
• রোটার। একে কখনও কখনও হেলিকপ্টারের প্রধান রটার এবং অন্য কিছু বলা হয়৷

প্রপেলার তত্ত্ব

এর মূল অংশে, যেকোনো এয়ারক্রাফ্ট প্রপেলার হল ক্ষুদ্রাকৃতির এক ধরনের চলমান ডানা, যা ডানার মতো বায়ুগতিবিদ্যার একই নিয়ম অনুসারে বাস করে। অর্থাৎ, বায়ুমণ্ডলীয় পরিবেশে চলমান, ব্লেডগুলি, তাদের প্রোফাইল এবং প্রবণতার কারণে, একটি বায়ু প্রবাহ তৈরি করে, যা বিমানের চালিকা শক্তি। এই প্রবাহের শক্তি, নির্দিষ্ট প্রোফাইল ছাড়াও, প্রপেলারের ব্যাস এবং গতির উপর নির্ভর করে। একই সময়ে, বিপ্লবের উপর খোঁচা নির্ভরতা চতুর্মুখী, এবং ব্যাসের উপর - এমনকি 4 র্থ ডিগ্রী পর্যন্ত। সাধারণ থ্রাস্ট সূত্রটি নিম্নরূপ: P=αρn²D^{4যেখানে:}

• α – প্রপেলার থ্রাস্ট সহগ (ব্লেডের নকশা এবং প্রোফাইলের উপর নির্ভর করে);
• ρ - বাতাসের ঘনত্ব;
• n - বিপ্লবের সংখ্যাস্ক্রু;
• D হল স্ক্রু ব্যাস।

উপরের সূত্রের সাথে তুলনা করা আকর্ষণীয়, একই স্ক্রু তত্ত্ব থেকে উদ্ভূত আরেকটি। ঘূর্ণন নিশ্চিত করার জন্য এটি প্রয়োজনীয় শক্তি: T=Βρn³D^{5, যেখানে Β হল প্রপেলারের গণনাকৃত পাওয়ার ফ্যাক্টর.}

এই দুটি সূত্রের তুলনা করলে দেখা যাবে যে বিমানের প্রপেলারের গতি বৃদ্ধি করে এবং প্রপেলারের ব্যাস বাড়িয়ে প্রয়োজনীয় ইঞ্জিন শক্তি দ্রুতগতিতে বৃদ্ধি পায়। যদি থ্রাস্ট স্তরটি বিপ্লবগুলির বর্গক্ষেত্র এবং ব্যাসের 4 র্থ শক্তির সমানুপাতিক হয়, তবে প্রয়োজনীয় ইঞ্জিন শক্তি ইতিমধ্যেই বিপ্লবগুলির ঘনক্ষেত্র এবং প্রোপেলার ব্যাসের 5 তম শক্তির অনুপাতে বৃদ্ধি পায়। ইঞ্জিনের শক্তি বাড়ার সাথে সাথে এর ওজনও বাড়ে, যার জন্য আরও বেশি থ্রাস্ট প্রয়োজন। বিমান শিল্পে আরেকটি দুষ্ট চক্র।

প্রপেলার স্পেসিফিকেশন

একটি বিমানে ইনস্টল করা যেকোনো প্রপেলারের নিম্নলিখিত বৈশিষ্ট্য রয়েছে:

• স্ক্রু ব্যাস।
• জ্যামিতিক চালনা (ধাপ)। এই শব্দটি সেই দূরত্বকে বোঝায় যা স্ক্রুটি ভ্রমণ করবে, এক বিপ্লবে একটি তাত্ত্বিক কঠিন পৃষ্ঠে বিধ্বস্ত হবে।
• ট্রেড - একটি বিপ্লবে প্রপেলার দ্বারা ভ্রমণ করা প্রকৃত দূরত্ব। স্পষ্টতই, এই মানটি গতি এবং ঘূর্ণনের ফ্রিকোয়েন্সির উপর নির্ভর করে।
• ব্লেড কোণ - সমতল এবং প্রপেলারের প্রকৃত পিচের মধ্যবর্তী কোণ৷
• ব্লেড আকৃতি - বেশিরভাগ আধুনিক ব্লেড সাবার আকৃতির, বাঁকা।
• ব্লেড প্রোফাইল - প্রতিটি ব্লেডের ক্রস অংশে, একটি নিয়ম হিসাবে, একটি ডানার আকৃতি থাকে।
• মান ফলক জ্যা –অগ্রবর্তী এবং পিছনের প্রান্তের মধ্যে জ্যামিতিক দূরত্ব৷

একই সময়ে, একটি এয়ারক্রাফ্ট প্রপেলারের প্রধান বৈশিষ্ট্য হল এর থ্রাস্ট, অর্থাৎ এটির জন্য কী প্রয়োজন।

মর্যাদা

যে বিমানগুলি একটি প্রপেলারকে প্রপেলার হিসাবে ব্যবহার করে তাদের টার্বোজেট সমকক্ষের তুলনায় অনেক বেশি লাভজনক। দক্ষতা 86% পর্যন্ত পৌঁছেছে, যা জেট বিমানের জন্য একটি অপ্রাপ্য মান। এটি তাদের প্রধান সুবিধা, যা গত শতাব্দীর 70 এর দশকের তেল সংকটের সময় তাদের কার্যত ফিরিয়ে এনেছিল। স্বল্প দূরত্বে, গতি অর্থনীতির তুলনায় গুরুত্বপূর্ণ নয়, তাই বেশিরভাগ আঞ্চলিক বিমান চালনা চালিত হয়।

ত্রুটি

প্রপেলার বিমানেরও অসুবিধা রয়েছে। প্রথমত, এগুলি সম্পূর্ণরূপে "কাইনেটিক" কনস। ঘূর্ণনের সময়, বিমানের প্রপেলার, যার নিজস্ব ভর রয়েছে, বিমানের শরীরের উপর প্রভাব ফেলে। উদাহরণস্বরূপ, যদি ব্লেডগুলি ঘড়ির কাঁটার দিকে ঘোরে, তবে হাউজিংটি যথাক্রমে ঘড়ির কাঁটার বিপরীত দিকে ঘোরে। প্রপেলার দ্বারা সৃষ্ট অশান্তি সক্রিয়ভাবে উড়োজাহাজের ডানা এবং এম্পেনেজের সাথে মিথস্ক্রিয়া করে, ডান এবং বামে বিভিন্ন প্রবাহ সৃষ্টি করে, যার ফলে ফ্লাইট পথ অস্থিতিশীল হয়।

অবশেষে, ঘূর্ণায়মান প্রপেলার হল এক ধরণের জাইরোস্কোপ, অর্থাৎ এটি তার অবস্থান বজায় রাখে, যা বাতাসের জন্য ফ্লাইট পাথ পরিবর্তন করা কঠিন করে তোলেআদালত এয়ারক্রাফ্ট প্রপেলারের এই ত্রুটিগুলি দীর্ঘকাল ধরে পরিচিত ছিল এবং ডিজাইনাররা জাহাজের নিজের বা তাদের নিয়ন্ত্রণ পৃষ্ঠের (রুডার, স্পয়লার, ইত্যাদি) ডিজাইনে একটি নির্দিষ্ট অসমতা প্রবর্তন করে তাদের মোকাবেলা করতে শিখেছে। ন্যায্যতার ক্ষেত্রে, এটি লক্ষ করা উচিত যে জেট ইঞ্জিনগুলিতেও একই রকম "কাইনেটিক" ত্রুটি রয়েছে, তবে কিছুটা কম পরিমাণে৷

তথাকথিত লকিং ইফেক্টকেও বিয়োগের জন্য দায়ী করা যেতে পারে, যখন নির্দিষ্ট সীমাতে বিমানের প্রপেলারের ব্যাস এবং ঘূর্ণন গতি বৃদ্ধি থ্রাস্ট বৃদ্ধির আকারে প্রভাব তৈরি করা বন্ধ করে দেয়। এই প্রভাবটি কাছাকাছি- বা সুপারসনিক গতির বায়ু প্রবাহের ব্লেডের কিছু অংশে উপস্থিতির সাথে সম্পর্কিত, যা একটি তরঙ্গ সংকট তৈরি করে, অর্থাৎ বায়ু শক গঠন করে। আসলে, তারা শব্দ সীমান্ত অতিক্রম করে। এই বিষয়ে, একটি প্রপেলার সহ বিমানের সর্বোচ্চ গতি 650-700 কিমি/ঘন্টা অতিক্রম করে না।

সম্ভবত একমাত্র ব্যতিক্রম ছিল Tu-95 বোমারু বিমান, যা 950 কিমি/ঘণ্টা পর্যন্ত গতিতে পৌঁছায়, অর্থাৎ প্রায় সোনিক গতি। এর প্রতিটি ইঞ্জিন বিপরীত দিকে ঘোরানো দুটি সমাক্ষীয় প্রপেলার দিয়ে সজ্জিত। ঠিক আছে, প্রপেলার-চালিত বিমানের শেষ সমস্যা হল তাদের আওয়াজ, যার জন্য প্রয়োজনীয়তা বিমান কর্তৃপক্ষ ক্রমাগত কঠোর করে।

শ্রেণীবিভাগ

এয়ারক্রাফ্ট প্রোপেলার শ্রেণীবদ্ধ করার অনেক উপায় আছে। ব্লেডের আকৃতি, তাদের ব্যাস, পরিমাণ এবং আরও অনেকগুলি উপাদানের উপর নির্ভর করে তারা যে উপাদান থেকে তৈরি হয় তার উপর নির্ভর করে এগুলিকে দলে ভাগ করা হয়।বৈশিষ্ট্য যাইহোক, সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ হল দুটি মানদণ্ড অনুসারে তাদের শ্রেণীবিভাগ:

• প্রথম - ভেরিয়েবল-পিচ এবং ফিক্সড-পিচ প্রপেলার আছে।
• সেকেন্ড - টানা এবং ঠেলে দেওয়া স্ক্রু আছে।

প্রথমটি বিমানের সামনের অংশে এবং দ্বিতীয়টি যথাক্রমে পিছনের অংশে ইনস্টল করা আছে৷ একটি পুশার প্রপেলার সহ একটি বিমান আগে উত্থিত হয়েছিল, কিন্তু তারপরে এটি কিছু সময়ের জন্য ভুলে গিয়েছিল এবং কেবলমাত্র তুলনামূলকভাবে সম্প্রতি আকাশে পুনরায় আবির্ভূত হয়েছিল। এখন এই লেআউটটি ছোট বিমানে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। এমনকি বেশ বহিরাগত বিকল্প রয়েছে, একই সময়ে ব্লেড টানা এবং ঠেলে উভয় দিয়ে সজ্জিত। পিছনের প্রপেলার সহ একটি বিমানের অনেকগুলি সুবিধা রয়েছে, যার মধ্যে প্রধান হল এটির লিফট-টু-ড্র্যাগ অনুপাত। যাইহোক, প্রপেলার থেকে অতিরিক্ত বায়ুপ্রবাহের অভাবের কারণে, উইংটির সবচেয়ে খারাপ টেকঅফ এবং অবতরণ বৈশিষ্ট্য রয়েছে।

ভেরিয়েবল পিচ স্ক্রু

ভেরিয়েবল পিচ প্রোপেলার প্রায় সব আধুনিক মাঝারি এবং বড় বিমানে ইনস্টল করা আছে। একটি বড় ব্লেড পিচের সাথে, প্রচুর থ্রাস্ট অর্জন করা হয়, তবে ইঞ্জিনের গতি বেশ কম হলে, ত্বরণ অত্যন্ত ধীর হবে। এটি একটি গাড়ির অবস্থার সাথে খুব মিল যখন উচ্চ গিয়ারে শুরু করার চেষ্টা করে৷

উচ্চ গতি এবং ছোট প্রপেলার পিচ থামার এবং থ্রাস্টকে শূন্যে নামানোর বিপদ তৈরি করে। অতএব, ফ্লাইটের সময়, পিচ ক্রমাগত পরিবর্তন করা হয়। এখন এটি অটোমেশন দ্বারা সম্পন্ন করা হয়, তবে এর আগে পাইলটকে নিজেকে ক্রমাগত এটি ম্যানুয়ালি পর্যবেক্ষণ করতে হয়েছিল।কোণ সামঞ্জস্য করুন। প্রপেলারের পিচ পরিবর্তন করার পদ্ধতি হল একটি ড্রাইভ মেকানিজম সহ একটি বিশেষ বুশিং যা ব্লেডগুলিকে প্রয়োজনীয় মাত্রায় ঘূর্ণনের অক্ষের সাপেক্ষে ঘোরায়৷

রাশিয়ায় আধুনিক উন্নয়ন

ডিভাইস উন্নত করার কাজ কখনো বন্ধ হয়নি। বর্তমানে, AB-112 বিমানের একটি নতুন প্রপেলারের পরীক্ষা করা হচ্ছে। এটি Il-112V হালকা সামরিক পরিবহন বিমানে ব্যবহার করা হবে। এটি একটি 6-ব্লেড প্রপেলার যার কার্যক্ষমতা 87%, ব্যাস 3.9 মিটার এবং ঘূর্ণন গতি 1200 rpm এবং একটি পরিবর্তনশীল পিচ প্রপেলার। একটি নতুন ব্লেড প্রোফাইল তৈরি করা হয়েছে এবং এর নকশা হালকা করা হয়েছে৷