در حال بررسی...ملخ‌های متقابل دوار
در حالی که بیشتر موتورهای پیستونی و توربوپراپ با استفاده از یک ملخ نیروی پیشران تولید می‌کنند، برخی دیگر دارای یک جفت ملخ هستند که در جهت مخالف یکدیگر می‌چرخند. این سازوکار که در بسیاری از هواپیماهای باری و برخی از هواپیماهای اولیه وجود دارد، به‌عنوان مجموعه‌ای از ملخ‌های متقابل دوار یا به اختصار CRP شناخته می‌شوند.
با دو پروانه که بطور مستقیم پشت یکدیگر قرار گرفته‌اند، نیروی موتور با استفاده از یک چرخ‌دنده سیاره‌ای یا نوع دیگری از یک چرخ‌دنده ساده به جفت منتقل می‌شود. در درجه اول، ملخ‌های متقابل دوار امکان افزایش نیروی پیشران را بدون افزایش طول پره‌ها فراهم می‌کنند که این یک مزیت کلیدی برای بسیاری از هواپیماها بشمار می‌رود.
در سرعت‌های پایین‌تر، حجمی از هوای جاری در زیر پروانه، جریان هوای چرخشی قابل‌توجهی ایجاد می‌کند که در صورت استفاده از تنها یک پروانه هدر می‌رود. چالش‌هایی نیز با برخورد هوا به تثبیت‌کننده عمودی که باعث انحراف هواپیما به چپ یا راست شده، ایجاد می‌شود. با چرخش پروانه دوم در جهت مخالف، هواپیما می‌تواند از این انرژی هدر‌رفته استفاده کند و کارایی عملیاتی را بهبود بخشد.
مزایا و معایب ملخ‌های متقابل دوار
پروانه دوم با گشتاور نامتقارن یک ملخ مقابله کرده و می‌تواند حداکثر هوا را بطور یکنواخت فشرده کند و در نتیجه عملکرد بالاتر و اتلاف انرژی القایی کمتری داشته باشد. برخی از طرح‌های ملخ‌های متقابل دوار، توان کامل را در هنگام برخاستن فراهم می‌کنند و سپس برای افزایش زمان پرواز در هنگام سیر غیرفعال می‌شوند.
ملخ‌های متقابل دوار نسبت به پروانه‌های معمولی کارآمدتر هستند و بین ۶ تا ۱۶ درصد توان بیشتری اضافه می‌کنند. با این حال، هواپیماهایی با این نوع موتورها نسبت به هواپیماهایی با سامانه‌های پیشرانه متعارف سروصدای بیشتری دارند که پتانسیل تجاری آنها را به دلیل تجربه ضعیف‌تر مسافران محدود می‌کند. برخی از تولیدکنندگان مانند بریستول برابازون تلاش کردند تا ملخ‌های متقابل دوار را برای خدمات تجاری معرفی کنند. کارایی بیشتر ملخ‌های متقابل دوار با پیچیدگی مکانیکی آنها و وزنی که به هواپیما اضافه می‌کنند، جبران می‌شود.
” بخوانید: نقص مرگبار در مکانیزم کنترل پره ملخ ایلیوشین ۱۸ (سوانح هوایی بخش سی و سوم) “
هواپیمای انگلیسی با ملخ‌های متقابل دوار
ملخ‌های متقابل دوار برای اولین بار در سال ۱۹۰۷ توسط مهندس انگلیسی فردریک دبلیو لانچستر به ثبت اختراع رسید. هواپیماهای ساخت بریتانیا با ملخ‌های متقابل دوار شامل هواپیماهای آورو شاکلتون، فیری گانت، وستلند وایورن، نمونه‌های سوپرمرین اسپیت‌فایر و سی‌فایر، شورت استارجئو، نمونه اولیه هواپیمای مسافربری بریستول برابازون، نمونه اولیه هواپیمای مسافربری قایق پرنده SARO Princess و هواپیماهای ساخت شوروی است.
در طول دهه ۱۹۵۰، دفتر طراحی کوزنتسف، موتور توربوپراپ بزرگ NK-12 را توسعه داد. این موتور، به‌عنوان قوی‌ترین موتور توربوپراپ که تاکنون ساخته شده، شناخته می‌شود. شوروی از چهار موتور NK-12 برای تامین نیروی پیشران توپولف۹۵ Bear، یکی از سریع‌ترین هواپیماهای توربوپراپ ساخته‌شده تاکنون استفاده کرد.
” بخوانید: سریع‌ترین هواپیماهای توربوپراپ تک موتوره “
موتورهای NK-12 همچنین نیروی پیشران هواپیمای معروف با ملخ‌های متقابل دوار آنتونوف An-22 آنتئوس، یک هواپیمای باری سنگین را تامین می‌کنند. زمانی که این هواپیما برای اولین بار در نمایشگاه هوایی پاریس در سال ۱۹۶۵ در معرض دید عموم قرار گرفت، بزرگترین هواپیمای جهان بود.
آنتونوف ایده ساخت یک نسخه مسافربری از این هواپیما را با قابلیت حمل ۷۲۴ نفر را در ذهن می‌پروراند. در مقایسه با آن، یک فروند بوئینگ ۷۴۷ می‌تواند بین ۴۰۰ تا ۵۰۰ مسافر را در خود جای دهد. در حالی که ارتش روسیه هنوز سه فروند An-22 در خدمت عملیاتی دارد، اما این هواپیما بیشتر به دلیل عملیات باربری خود با خطوط هوایی آنتونوف شناخته می‌شود که در طول تهاجم روسیه به اوکراین در سال ۲۰۲۲ آسیب زیادی دید.
در حالی که اکثر هواپیماهای با ملخ‌های متقابل دوار در اروپا و اتحاد جماهیر شوروی وارد خدمت عملیاتی شدند، اما برخی از پروژه‌های توسعه توسط سازندگان آمریکایی انجام شد. آمریکا چندین نمونه اولیه هواپیما با ملخ‌های ملخ‌های متقابل دوار داشته که شامل هواپیماهای نورثروپ وای‌بی-۳۵، ایکس‌بی-۴۲ میکس‌مستر، داگلاس ایکس‌تی‌بی۲دی اسکای‌پایرت، کورتیس XBTC، سوپر ساواژ A2J، بوئینگ XF8B، بلک بالت XP-56، فیشر P-75 ایگل، کانویر XFY پوگو، لاکهید XFV سالمون و هیوز XF-11 است.
با شروع جایگزینی هواپیماهای پیستونی و توربوپراپ با موتورهای جت، دیگر نیازی به هواپیماهای با ملخ‌های متقابل دوار نبود. با این وجود، این مفهوم همچنان برای مهندسان و علاقه‌مندان به صنعت هوانوردی جذاب است.
منبع:
