2024 लेखक: Howard Calhoun | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2023-12-17 10:28
वायुगतिकी के सिद्धांतों पर वायु गति का आधार एक बल की उपस्थिति है जो उड़ान और गुरुत्वाकर्षण में वायु प्रतिरोध का प्रतिकार करता है। ग्लाइडर के अपवाद के साथ सभी आधुनिक विमानों में एक इंजन होता है जिसकी शक्ति इस बल में परिवर्तित हो जाती है। पावर प्लांट के शाफ्ट के रोटेशन को थ्रस्ट में बदलने वाला तंत्र एयरक्राफ्ट प्रोपेलर है।
प्रोपेलर विवरण
विमान प्रोपेलर ब्लेड के साथ एक यांत्रिक उपकरण है जो एक इंजन शाफ्ट द्वारा घुमाया जाता है और हवा में विमान की गति के लिए जोर पैदा करता है। ब्लेड को झुकाकर, प्रोपेलर हवा को पीछे फेंकता है, इसके सामने कम दबाव का क्षेत्र बनाता है और इसके पीछे उच्च दबाव होता है। पृथ्वी पर लगभग सभी लोगों को अपने जीवन में कम से कम एक बार इस उपकरण को देखने का अवसर मिला है, इसलिए कई वैज्ञानिक परिभाषाओं की आवश्यकता नहीं है। प्रोपेलर में ब्लेड होते हैं, एक विशेष निकला हुआ किनारा के माध्यम से इंजन से जुड़ा एक हब, हब पर रखे वजन को संतुलित करता है, प्रोपेलर की पिच को बदलने के लिए एक तंत्र और हब को कवर करने वाला एक फेयरिंग होता है।
अन्य नाम
हवाई जहाज के प्रोपेलर का दूसरा नाम क्या है? ऐतिहासिक रूप से, दो मुख्य नाम थे: वास्तविक प्रोपेलर और प्रोपेलर। हालांकि, बाद में अन्य नाम सामने आए, या तो डिजाइन सुविधाओं या इस इकाई को सौंपे गए अतिरिक्त कार्यों पर जोर दिया। विशेष रूप से:
- फेनेस्ट्रॉन। एक हेलिकॉप्टर की पूंछ में एक विशेष चैनल में डाला गया एक पेंच।
- प्ररित करनेवाला। एक विशेष रिंग में संलग्न एक पेंच।
- प्रोफ़ान। ये कम व्यास वाले दो पंक्तियों में तीर के आकार के, या कृपाण के आकार के पेंच हैं।
- विंडफैन। आने वाले वायु प्रवाह से आपातकालीन बैकअप बिजली आपूर्ति प्रणाली।
- रोटर। इसे कभी-कभी हेलीकॉप्टर का मुख्य रोटर कहा जाता है और कुछ अन्य।
प्रोपेलर सिद्धांत
इसके मूल में, कोई भी विमान प्रोपेलर लघु रूप में एक प्रकार का जंगम पंख होता है, जो वायुगतिकी के समान नियमों के अनुसार विंग के रूप में रहता है। यही है, वायुमंडलीय वातावरण में चलते हुए, ब्लेड, उनके प्रोफाइल और झुकाव के कारण, एक वायु प्रवाह बनाते हैं, जो विमान की प्रेरक शक्ति है। इस प्रवाह की ताकत, विशिष्ट प्रोफ़ाइल के अलावा, प्रोपेलर के व्यास और गति पर निर्भर करती है। इसी समय, क्रांतियों पर जोर की निर्भरता द्विघात है, और व्यास पर - यहां तक \u200b\u200bकि 4 डिग्री तक। सामान्य जोर सूत्र इस प्रकार है: P=αρn2D4कहा पे:
- α - प्रोपेलर थ्रस्ट गुणांक (ब्लेड के डिजाइन और प्रोफाइल पर निर्भर करता है);
- ρ - वायु घनत्व;
- n - क्रांतियों की संख्याशिकंजा;
- D पेंच का व्यास है।
उपरोक्त सूत्र के साथ तुलना करना दिलचस्प है, उसी पेंच सिद्धांत से प्राप्त एक और सूत्र। रोटेशन सुनिश्चित करने के लिए यह आवश्यक शक्ति है: T=Β n3D5, जहां Β प्रोपेलर का परिकलित पावर फैक्टर है.
इन दो सूत्रों की तुलना करने पर यह देखा जा सकता है कि वायुयान के प्रोपेलर की गति और प्रोपेलर के व्यास को बढ़ाने से आवश्यक इंजन शक्ति तेजी से बढ़ती है। यदि थ्रस्ट स्तर क्रांतियों के वर्ग और व्यास की चौथी शक्ति के समानुपाती होता है, तो आवश्यक इंजन शक्ति पहले से ही क्रांतियों के घन और प्रोपेलर व्यास की 5 वीं शक्ति के अनुपात में बढ़ जाती है। जैसे-जैसे इंजन की शक्ति बढ़ती है, वैसे-वैसे इसका वजन भी बढ़ता है, जिसके लिए और भी अधिक जोर की आवश्यकता होती है। विमान उद्योग में एक और दुष्चक्र।
प्रोपेलर विनिर्देश
विमान पर स्थापित किसी भी प्रोपेलर में निम्नलिखित विशेषताएं होती हैं:
- पेंच व्यास।
- ज्यामितीय चाल (कदम)। यह शब्द उस दूरी को संदर्भित करता है जो पेंच यात्रा करेगा, एक क्रांति में सैद्धांतिक ठोस सतह में दुर्घटनाग्रस्त हो जाएगा।
- ट्रेड - प्रोपेलर द्वारा एक चक्कर में तय की गई वास्तविक दूरी। जाहिर है, यह मान गति और रोटेशन की आवृत्ति पर निर्भर करता है।
- ब्लेड कोण - विमान और प्रोपेलर की वास्तविक पिच के बीच का कोण।
- ब्लेड आकार - अधिकांश आधुनिक ब्लेड कृपाण के आकार के, घुमावदार होते हैं।
- ब्लेड प्रोफाइल - प्रत्येक ब्लेड के क्रॉस सेक्शन में, एक नियम के रूप में, एक पंख का आकार होता है।
- मीन ब्लेड कॉर्ड –अग्रणी और अनुगामी किनारों के बीच ज्यामितीय दूरी।
साथ ही, एक एयरक्राफ्ट प्रोपेलर की मुख्य विशेषता उसका थ्रस्ट होता है, यानी इसके लिए इसकी आवश्यकता होती है।
गरिमा
एक प्रोपेलर को प्रोपेलर के रूप में उपयोग करने वाले विमान अपने टर्बोजेट समकक्षों की तुलना में बहुत अधिक किफायती हैं। दक्षता 86% तक पहुँच जाती है, जो जेट विमानों के लिए एक अप्राप्य मूल्य है। यह उनका मुख्य लाभ है, जिसने वास्तव में पिछली शताब्दी के 70 के दशक के तेल संकट के दौरान उन्हें वापस परिचालन में ला दिया। कम दूरी पर, गति अर्थव्यवस्था की तुलना में महत्वपूर्ण नहीं है, इसलिए अधिकांश क्षेत्रीय विमानन विमान प्रोपेलर-चालित होते हैं।
खामियां
प्रोपेलर एयरक्राफ्ट के भी नुकसान हैं। सबसे पहले, ये विशुद्ध रूप से "गतिज" विपक्ष हैं। रोटेशन के दौरान, विमान के प्रोपेलर का अपना द्रव्यमान होता है, जो विमान के शरीर पर प्रभाव डालता है। यदि ब्लेड, उदाहरण के लिए, दक्षिणावर्त घूमते हैं, तो आवास क्रमशः, वामावर्त घूमने लगता है। प्रोपेलर द्वारा बनाई गई अशांति सक्रिय रूप से विमान के पंखों और एम्पेनेज के साथ बातचीत करती है, जिससे दाएं और बाएं अलग-अलग प्रवाह बनते हैं, जिससे उड़ान पथ अस्थिर हो जाता है।
आखिरकार, घूमने वाला प्रोपेलर एक प्रकार का जाइरोस्कोप है, यानी यह अपनी स्थिति बनाए रखने के लिए जाता है, जिससे हवा के लिए उड़ान पथ को बदलना मुश्किल हो जाता है।कोर्ट। विमान प्रोपेलर की इन कमियों को लंबे समय से जाना जाता है, और डिजाइनरों ने जहाजों के डिजाइन या उनकी नियंत्रण सतहों (पतवार, स्पॉइलर, आदि) में एक निश्चित विषमता को पेश करके उनसे निपटना सीखा है। निष्पक्षता में, यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि जेट इंजनों में भी समान "गतिज" कमियां होती हैं, लेकिन कुछ हद तक।
तथाकथित लॉकिंग प्रभाव को माइनस के लिए भी जिम्मेदार ठहराया जा सकता है, जब विमान के प्रोपेलर के व्यास और घूर्णी गति में कुछ सीमा तक वृद्धि जोर में वृद्धि के रूप में प्रभाव पैदा करना बंद कर देती है। यह प्रभाव निकट या सुपरसोनिक गति के वायु प्रवाह के ब्लेड के कुछ हिस्सों में उपस्थिति के साथ जुड़ा हुआ है, जो एक लहर संकट पैदा करता है, यानी हवा के झटके का गठन। वास्तव में, वे ध्वनि सीमा को पार करते हैं। इस संबंध में, प्रोपेलर के साथ विमान की अधिकतम गति 650-700 किमी/घंटा से अधिक नहीं है।
शायद एकमात्र अपवाद टीयू-95 बॉम्बर था, जो 950 किमी/घंटा तक की गति तक पहुंचता है, यानी लगभग ध्वनि गति। इसका प्रत्येक इंजन विपरीत दिशाओं में घूमने वाले दो समाक्षीय प्रोपेलर से लैस है। खैर, प्रोपेलर से चलने वाले विमानों की आखिरी समस्या उनका शोर है, जिसके लिए उड्डयन अधिकारियों द्वारा लगातार कड़े कदम उठाए जाते हैं।
वर्गीकरण
विमान प्रोपेलर को वर्गीकृत करने के कई तरीके हैं। उन्हें उस सामग्री के आधार पर समूहों में विभाजित किया जाता है जिससे वे बने होते हैं, ब्लेड के आकार, उनके व्यास, मात्रा, साथ ही साथ कई अन्य।विशेषताएँ। हालांकि, सबसे महत्वपूर्ण दो मानदंडों के अनुसार उनका वर्गीकरण है:
- पहले - चर-पिच और निश्चित-पिच प्रणोदक हैं।
- दूसरा - पेंच खींच रहे हैं और धक्का दे रहे हैं।
पहला विमान के सामने और दूसरा, क्रमशः, पीछे में स्थापित किया गया है। एक पुशर प्रोपेलर वाला एक विमान पहले उभरा, लेकिन फिर इसे कुछ समय के लिए भुला दिया गया और केवल अपेक्षाकृत हाल ही में आकाश में फिर से दिखाई दिया। अब यह लेआउट छोटे विमानों पर व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। यहां तक कि काफी विदेशी विकल्प भी हैं, जो एक ही समय में ब्लेड खींचने और धक्का देने दोनों से लैस हैं। रियर प्रोपेलर वाले विमान के कई फायदे हैं, जिनमें से प्रमुख इसका उच्च लिफ्ट-टू-ड्रैग अनुपात है। हालांकि, प्रोपेलर से अतिरिक्त वायु प्रवाह की कमी के कारण, विंग में सबसे खराब टेकऑफ़ और लैंडिंग विशेषताएं हैं।
चर पिच स्क्रू
वैरिएबल पिच प्रोपेलर लगभग सभी आधुनिक मध्यम और बड़े विमानों पर लगाए जाते हैं। एक बड़े ब्लेड पिच के साथ, बहुत अधिक जोर हासिल किया जाता है, लेकिन अगर इंजन की गति काफी कम है, तो त्वरण बेहद धीमा होगा। यह स्थिति एक कार के समान ही होती है जब उच्च गियर में स्टार्ट करने की कोशिश की जाती है।
उच्च गति और छोटी प्रोपेलर पिच थ्रस्ट के रुकने और शून्य पर गिरने का खतरा पैदा करती है। इसलिए उड़ान के दौरान पिच लगातार बदल रही है। अब यह स्वचालन द्वारा किया जाता है, लेकिन इससे पहले पायलट को खुद इसकी लगातार निगरानी करनी पड़ती थी।कोण समायोजित करें। प्रोपेलर की पिच को बदलने का तंत्र एक ड्राइव तंत्र के साथ एक विशेष झाड़ी है जो आवश्यक डिग्री से रोटेशन की धुरी के सापेक्ष ब्लेड को घुमाता है।
रूस में आधुनिक विकास
डिवाइस को बेहतर बनाने का काम कभी बंद नहीं हुआ। वर्तमान में, AB-112 विमान के एक नए प्रोपेलर का परीक्षण किया जा रहा है। इसका उपयोग Il-112V हल्के सैन्य परिवहन विमान में किया जाएगा। यह 6-ब्लेड वाला प्रोपेलर है जिसकी दक्षता 87%, व्यास 3.9 मीटर और रोटेशन की गति 1200 आरपीएम और एक चर पिच प्रोपेलर है। एक नया ब्लेड प्रोफ़ाइल विकसित किया गया है और इसका डिज़ाइन हल्का कर दिया गया है।
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तांतक इम। बेरीवा उभयचर विमानों के डिजाइन और उत्पादन में अद्वितीय अनुभव के साथ रूस में सबसे पुराने डिजाइन ब्यूरो में से एक है। अपनी गतिविधियों के इतिहास के दौरान, कंपनी ने ऐसे विमान बनाए हैं जो पौराणिक हो गए हैं। आज, डिजाइन ब्यूरो काम करना जारी रखता है, घरेलू और विदेशी बाजारों की मांग में उत्पादों का उत्पादन करता है।