مروحة دافعة
{{لا مصدر|تاريخ=فبراير 2025}}[[ملف:ship-propeller.jpg|تصغير|300px|يسار|مروحة دافعة على سفينة تجارية بالحجم الحديث المتوسط. تدور المروحة الدافعة تجاه عقارب الساعة لدفع السفينة إلى اتجاه اليسار في الصورة. الشخص الموجود في الصورة يلامس بيده حافة المروحة.]]
'''المروحة الدافعة''' أو '''المِدْسَرَة''' هي نوع من [[مروحة ميكانيكية|المراوح الميكانيكية]] تنقل الطاقة بتحويل الحركة [[دوران|الدورانية]] إلى [[دفع]]. اختلاف [[ضغط|الضغط]] الناتج بين السطح الأمامي والخلفي للريشة ذات شكل [[جنيح|الجنيح]]، [[مائع|والمائع]] (مثل الهواء أو الماء) يتسارع وراء الريشة. [[ديناميكا الطيران|ديناميكية]] المروحة الدافعة يمكن أن تكون على غرار [[مبدأ برنولي]] و[[قوانين نيوتن للحركة|القانون الثالث لنيوتن]].

== التاريخ ==

=== التطوير المبكر ===
[[ملف:Archimedes screw.JPG|تصغير|يسار|[[لولب أرخميدس|طنبور أرخميدس]].]]

تم تطوير أول محرك مروحي لولبي على يد أمريكي اسمه جون فيتش في عام [[1796]]. كان محركه في شكل لولب يلتف حول قضيب [[أسطوانة (توضيح)|أسطواني]]. أما أول [[محرك مروحة عنفية|محرك مروحي]] برِيَش استُخدمت بنجاح، فقد طوّرها [[قائمة المخترعين واختراعاتهم|المخترع]] السويسري الأمريكي [[جون إريكسن]] في عام [[1836]].
[[ملف:World War I wooden propeller.jpg|تصغير|محرك مروحي خشبي لمقاتلة في الحرب العالمية الأولى على طاولة العمل.]]

=== المراوح الدافعة للسفن ===
[[ملف:RMS Olympic's propellers.jpg|thumbpx|تصغير|يمين|المراوح الدافعة في [[آر إم إس أوليمبيك]]، سفينة شقيقة للسفينة [[آر إم إس تيتانيك]].]]
[[ملف:Illustrirte Zeitung (1843) 21 335 1 Archimedische Schraube des Dampfschiffes Archimedes.PNG|تصغير|يسار|مروحة دافعة لولبية لسفينة [[إس إس أرخميدس]]]]
[[ملف:Great Britain propeller and rudder wideshot.jpg|تصغير|نموذج لأول مروحة دافعة لسفينة [[إس إس جريت برتن]]' بُدّلت بمروحة دافعة ذات أربعة أطراف عام 1845.]]
تتفاوت في القطر من 25 سم للقوارب الصغيرة إلى أكثر من 7.5 م للناقلات الكبرى. وتُصنع هذه المراوح عادة من [[منغنيز|المنجنيز]] و[[برونز|البرونز]].

تستعمل السفن البحرية في أغلب الأحيان محركات مروحية بثلاث ريش. أما السفن البخارية، فتستعمل محركات مروحية بأربع ريش. وفي السفن ذات اللولب الأحادي، يدور المحرك المروحي إلى اليمين أو باتجاه عقرب الساعة عندما نراها من المؤخرة، عندما تكون السفينة مبحرة إلى الأمام. وللمراكب ذوات اللولبين عادة محركات مروحية تدور إلى الخارج. يدور اللولب على الجانب الأيمن باتجاه مسار عقرب الساعة، بينما يدور اللولب على الجانب الأيسر على عكس مسار عقرب الساعة للتحرك إلى الأمام. والسفن ذوات اللولبين سهلة التوجيه إذا عكس الربان عمل أحد المحركين، بينما يعمل الآخر بقوة إلى الأمام. وتستطيع المدمرات والمراكب الصغيرة الأخرى أن تقوم بدورات حادة بهذه الطريقة. أما المحركات المروحية التقليدية فهي تعتبر أقل فعالية مع السرعة العالية بسبب [[تكهف|التكهف]]. وهو الفراغ الذي يحدث مع دوران المحرك. وهناك نوع من المحركات المروحية تسمى المحركات مفرطة التكهف، يتم تصميمها بحيث يزيد التكهف من كفاية المروحة مع السرعة العالية.

=== المراوح الدافعة للطائرات ===

[[ملف:Precision air ATR72 5423a.gif|تصغير|يسار|
مروحة أي تي أر 72 أثناء الطيران.]]

تسمى أيضًا المراوح الهوائية. ولها ريشتان أو أكثر. وتشبه المقاطع العرضية للريشة التي تمثل شرائح لانسياب الهواء تلك التي تستعمل في أجنحة الطائرة.

والخطران هو الزاوية بين المقطع العرضي للريشة وسطح الطائرة الذي يدور فيه المحرك المروحي. وتكون ريش المحرك المروحي ملتوية، لذلك يتغير مجال الانحدار على طول الريشة. ونتيجة لذلك، تقابل ريشة المحرك المروحي الهواء في الزاوية التي تعطيها أقصى قدرة على الدوران. وتنخفض قوة دوران المحرك المروحي، ويزداد الدوي الذي تحدثه بسرعة، كلما زادت سرعة أطراف الريش إلى ما يفوق سرعة الصوت.

المحرك المروحي ذو الخطران الثابت هو الذي تكون فيه زاوية تركيب الريش ثابتة. ومثل هذه المحركات فعّال فقط عندما تكون سرعة الطيران واحدة، ولإنتاج قدرة محددة. وهي مستعملة عادة في الطائرات الصغيرة.

المحرك المروحي ذو السرعة الثابتة له خطران متغير. وتتعدل زاوية الريش باستمرار لتعطي أقصى كفاءة تشغيل مع كل سرعة طيران. تدور المروحة تلقائيًا عدد الدورات نفسها في الدقيقة تحت كل ظروف الطيران. وهي لا تزيد سرعة مع الانحدار ولا تفقد سرعة في الصعود. وتستعمل هذه المحركات في طائرات النقل.

ولكثير من المحركات المروحية ذات السرعة الثابتة مميزات خاصة يُلجأ إلى استخدامها في حالات الطوارئ. مثلاً، هناك جهاز تقويم يمكِّن قائد الطائرة من زيادة انفراج زاوية الريشة حتى تنبسط الرِيَش مع توقف المحرك. وفي حالة تعطل المحرك، يستطيع الطيار تحريك أو إدارة الرِيَش حتى توازي الأطراف الأمامية والخلفية، مسار الطيران. وهذا الإجراء يقلل من مقاومة المحرك المروحي للهواء، ويمنع أي ضرر يحتمل أن يصيب المحرك.

والميزة الأخرى لكثير من المحركات المروحية ذات السرعة الثابتة هي أن الخطران قابل للانعكاس. ففي مثل هذه المحركات، يمكن وضع الرِيَش على مسافة انحدار عكسي حتى ينعكس اتجاه الدفع. وهذا يعمل كابحا ويخفض سرعة الانسياب على الأرض عند الهبوط. وللخطران القابل للانعكاس فائدة كبيرة للطائرات الضخمة، خاصة إذا كانت المدارج مغطاة بالجليد أو الثلج إلى درجة التأثير على كفاية كابحات العجلات.
{| class="toccolours" style="float:left; width:300px; margin-right: 1em; margin-bottom: 1em; font-size: 85%;"
|+'''تسميات المروحة الدافعة البحرية'''
| colspan="2" |[[ملف:Sketch propeller.svg|300px]]
|-
|
1) Trailing edge<br/>
2) Face<br/>
3) Fillet area<br/>
4) Hub or Boss<br/>
5) Hub or Boss Cap<br/>
|
6) Leading edge<br/>
7) Back<br/>
8) Propeller shaft<br/>
9) Stern tube bearing<br/>
10) Stern tube<br/>
|}

[[ملف:Cavitating-prop.jpg|تصغير|Cavitating مروحة دافعة في تجربة [[نفق مياه]]]]
[[ملف:Voroshilov cruiser propeller at the Museum on Sapun Mountain.jpg|يسار|تصغير|مروحة دافعة وزنها يبلغ 14 طن ''[[Soviet cruiser Voroshilov|Voroshilov]]'', {{sclass|Kirov|cruiser}} في عرض في [[سيفاستوبول]]]]

== انظر أيضا ==

* [[مادة مؤلفة|المواد المركبة]]

== المراجع ==

{{مراجع}}
{{روابط شقيقة}}
{{ضبط استنادي}}
{{شريط بوابات|تقانة|طيران|ملاحة}}

[[تصنيف:اختراعات سويدية]]
[[تصنيف:أجزاء المركبة المائية]]
[[تصنيف:هندسة الميكانيك]]
المروحة الدافعة أو المِدْسَرَة هي نوع من المراوح الميكانيكية تنقل الطاقة بتحويل الحركة الدورانية إلى دفع. اختلاف الضغط الناتج بين السطح الأمامي والخلفي للريشة ذات شكل الجنيح، والمائع (مثل الهواء أو الماء) يتسارع وراء الريشة. ديناميكية المروحة الدافعة يمكن أن تكون على غرار مبدأ برنولي والقانون الثالث لنيوتن.

 التاريخ 

 التطوير المبكر 
تصغير|يسار|طنبور أرخميدس.

تم تطوير أول محرك مروحي لولبي على يد أمريكي اسمه جون فيتش في عام 1796. كان محركه في شكل لولب يلتف حول قضيب أسطواني. أما أول محرك مروحي برِيَش استُخدمت بنجاح، فقد طوّرها المخترع السويسري الأمريكي جون إريكسن في عام 1836.
تصغير|محرك مروحي خشبي لمقاتلة في الحرب العالمية الأولى على طاولة العمل.

 المراوح الدافعة للسفن 
thumbpx|تصغير|يمين|المراوح الدافعة في آر إم إس أوليمبيك، سفينة شقيقة للسفينة آر إم إس تيتانيك.
تصغير|يسار|مروحة دافعة لولبية لسفينة إس إس أرخميدس
تصغير|نموذج لأول مروحة دافعة لسفينة إس إس جريت برتن' بُدّلت بمروحة دافعة ذات أربعة أطراف عام 1845.
تتفاوت في القطر من 25 سم للقوارب الصغيرة إلى أكثر من 7.5 م للناقلات الكبرى. وتُصنع هذه المراوح عادة من المنجنيز والبرونز.

تستعمل السفن البحرية في أغلب الأحيان محركات مروحية بثلاث ريش. أما السفن البخارية، فتستعمل محركات مروحية بأربع ريش. وفي السفن ذات اللولب الأحادي، يدور المحرك المروحي إلى اليمين أو باتجاه عقرب الساعة عندما نراها من المؤخرة، عندما تكون السفينة مبحرة إلى الأمام. وللمراكب ذوات اللولبين عادة محركات مروحية تدور إلى الخارج. يدور اللولب على الجانب الأيمن باتجاه مسار عقرب الساعة، بينما يدور اللولب على الجانب الأيسر على عكس مسار عقرب الساعة للتحرك إلى الأمام. والسفن ذوات اللولبين سهلة التوجيه إذا عكس الربان عمل أحد المحركين، بينما يعمل الآخر بقوة إلى الأمام. وتستطيع المدمرات والمراكب الصغيرة الأخرى أن تقوم بدورات حادة بهذه الطريقة. أما المحركات المروحية التقليدية فهي تعتبر أقل فعالية مع السرعة العالية بسبب التكهف. وهو الفراغ الذي يحدث مع دوران المحرك. وهناك نوع من المحركات المروحية تسمى المحركات مفرطة التكهف، يتم تصميمها بحيث يزيد التكهف من كفاية المروحة مع السرعة العالية.

 المراوح الدافعة للطائرات 

تصغير|يسار|
مروحة أي تي أر 72 أثناء الطيران.

تسمى أيضًا المراوح الهوائية. ولها ريشتان أو أكثر. وتشبه المقاطع العرضية للريشة التي تمثل شرائح لانسياب الهواء تلك التي تستعمل في أجنحة الطائرة.

والخطران هو الزاوية بين المقطع العرضي للريشة وسطح الطائرة الذي يدور فيه المحرك المروحي. وتكون ريش المحرك المروحي ملتوية، لذلك يتغير مجال الانحدار على طول الريشة. ونتيجة لذلك، تقابل ريشة المحرك المروحي الهواء في الزاوية التي تعطيها أقصى قدرة على الدوران. وتنخفض قوة دوران المحرك المروحي، ويزداد الدوي الذي تحدثه بسرعة، كلما زادت سرعة أطراف الريش إلى ما يفوق سرعة الصوت.

المحرك المروحي ذو الخطران الثابت هو الذي تكون فيه زاوية تركيب الريش ثابتة. ومثل هذه المحركات فعّال فقط عندما تكون سرعة الطيران واحدة، ولإنتاج قدرة محددة. وهي مستعملة عادة في الطائرات الصغيرة.

المحرك المروحي ذو السرعة الثابتة له خطران متغير. وتتعدل زاوية الريش باستمرار لتعطي أقصى كفاءة تشغيل مع كل سرعة طيران. تدور المروحة تلقائيًا عدد الدورات نفسها في الدقيقة تحت كل ظروف الطيران. وهي لا تزيد سرعة مع الانحدار ولا تفقد سرعة في الصعود. وتستعمل هذه المحركات في طائرات النقل.

ولكثير من المحركات المروحية ذات السرعة الثابتة مميزات خاصة يُلجأ إلى استخدامها في حالات الطوارئ. مثلاً، هناك جهاز تقويم يمكِّن قائد الطائرة من زيادة انفراج زاوية الريشة حتى تنبسط الرِيَش مع توقف المحرك. وفي حالة تعطل المحرك، يستطيع الطيار تحريك أو إدارة الرِيَش حتى توازي الأطراف الأمامية والخلفية، مسار الطيران. وهذا الإجراء يقلل من مقاومة المحرك المروحي للهواء، ويمنع أي ضرر يحتمل أن يصيب المحرك.

والميزة الأخرى لكثير من المحركات المروحية ذات السرعة الثابتة هي أن الخطران قابل للانعكاس. ففي مثل هذه المحركات، يمكن وضع الرِيَش على مسافة انحدار عكسي حتى ينعكس اتجاه الدفع. وهذا يعمل كابحا ويخفض سرعة الانسياب على الأرض عند الهبوط. وللخطران القابل للانعكاس فائدة كبيرة للطائرات الضخمة، خاصة إذا كانت المدارج مغطاة بالجليد أو الثلج إلى درجة التأثير على كفاية كابحات العجلات.
+تسميات المروحة الدافعة البحرية300px1) Trailing edge
2) Face
3) Fillet area
4) Hub or Boss
5) Hub or Boss Cap6) Leading edge
7) Back
8) Propeller shaft
9) Stern tube bearing
10) Stern tube

تصغير|Cavitating مروحة دافعة في تجربة نفق مياه
يسار|تصغير|مروحة دافعة وزنها يبلغ 14 طن Voroshilov,  في عرض في سيفاستوبول

 انظر أيضا 

 المواد المركبة

 المراجع 

تصنيف:اختراعات سويدية
تصنيف:أجزاء المركبة المائية
تصنيف:هندسة الميكانيك