Rolls-Royce LiftSystem
રોલ્સ-રોયસ લિફ્ટ સિસ્ટમ, એફ 135 એન્જિન સાથે મળીને, એફ-35 લાઈટનિંગ II ના એસટીઓવીએલ વેરિઅન્ટમાં ઉપયોગ માટે રચાયેલ એરક્રાફ્ટ પ્રોપલ્શન સિસ્ટમ છે. ઇન્ટિગ્રેટેડ લિફ્ટ ફેન પ્રોપલ્શન સિસ્ટમ (આઇ. એલ. એફ. પી. એસ.) તરીકે ઓળખાતી સંપૂર્ણ પ્રણાલીને 2001માં કોલિયર ટ્રોફી એનાયત કરવામાં આવી હતી. જરૂરિયાત જોઇન્ટ સ્ટ્રાઇક ફાઇટર (JSF) એરક્રાફ્ટના F-35B STOVL વેરિઅન્ટનો હેતુ યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સ મરીન કોર્પ્સ દ્વારા ઉપયોગમાં લેવાતા મેકડોનેલ ડગ્લાસ AV-8B હેરિયર II અને મેકડોનેલ ડગ્લાસ F/A-18 હોર્નેટને બદલવાનો હતો. તે રોયલ એર ફોર્સ અને રોયલ નેવી દ્વારા ઉપયોગમાં લેવાતા બ્રિટીશ એરોસ્પેસ હેરિયર II અને બ્રિટીશ એરોસ્પેસ સી હેરિયરનું પણ સ્થાન લેશે. વિમાનમાં સુપરસોનિક ક્ષમતા હોવી જરૂરી હતી, અને STOVL પ્રકાર માટે યોગ્ય ઊભી લિફ્ટ સિસ્ટમની જરૂર હતી જે આ ક્ષમતા સાથે સમાધાન ન કરે. આ જરૂરિયાતને રોલ્સ-રોયસ લિફ્ટ સિસ્ટમ દ્વારા પૂરી કરવામાં આવી હતી, જે પ્રેટ એન્ડ વ્હિટની પાસેથી $130 કરોડ સિસ્ટમ ડેવલપમેન્ટ એન્ડ ડેમોન્સ્ટ્રેશન (એસ. ડી. ડી.) કરાર દ્વારા વિકસાવવામાં આવી હતી. આ જરૂરિયાત 20 જુલાઈ 2001ના રોજ પૂરી કરવામાં આવી હતી. યાકોવલેવ યાક-38 જેવા અલગ લિફ્ટ એન્જિનનો ઉપયોગ કરવાને બદલે અથવા હેરિયર જેવા એન્જિન બાયપાસ એર માટે ફરતી નોઝલનો ઉપયોગ કરવાને બદલે, "લિફ્ટસિસ્ટમ" માં શાફ્ટ સંચાલિત લિફ્ટફેન છે, જે લોકહીડ માર્ટિન દ્વારા ડિઝાઇન કરવામાં આવ્યું છે અને રોલ્સ-રોયસ દ્વારા વિકસાવવામાં આવ્યું છે, અને એન્જિન એક્ઝોસ્ટ માટે થ્રસ્ટ વેક્ટરિંગ નોઝલ છે જે લિફ્ટ પ્રદાન કરે છે અને સુપરસોનિક ગતિ પ્રાપ્ત કરવા માટે પરંપરાગત ઉડાનમાં આફ્ટરબર્નિંગ તાપમાનનો પણ સામનો કરી શકે છે. તેની થ્રી બેરિંગ સ્વિવેલ ડક્ટ નોઝલ (3બીએસડી) સાથેની લિફ્ટિંગ/પ્રોપલ્શન સિસ્ટમ 1973ના કન્વેયર મોડલ 200 સી કંટ્રોલ ફાઇટરની યોજનાઓ જેવી જ છે, જે અગાઉની પેઢીની એસટીઓવીએલ ડિઝાઇન જેવી છે, જેની સાથે હેરિયર સંબંધિત છે. પ્રોપલ્શન સિસ્ટમ વિકસાવવા માટે જવાબદાર ટીમમાં યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સ ડિપાર્ટમેન્ટ ઓફ ડિફેન્સ જોઇન્ટ સ્ટ્રાઈક ફાઇટર પ્રોગ્રામ ઓફિસના નેતૃત્વ હેઠળ લોકહીડ માર્ટિન, નોર્થરોપ ગ્રુમેન, બી. એ. ઈ. સિસ્ટમ્સ, પ્રેટ એન્ડ વ્હિટની અને રોલ્સ-રોયસનો સમાવેશ થાય છે. લોકહીડ માર્ટિન એડવાન્સ્ડ ડેવલપમેન્ટ પ્રોજેક્ટ્સ (સ્કંક વર્ક્સ) ના ચીફ એન્જિનિયર પોલ બેવિલાક્વાએ લિફ્ટ ફેન પ્રોપલ્શન સિસ્ટમની શોધ કરી હતી. શાફ્ટ-સંચાલિત લિફ્ટ-ફેનનો ખ્યાલ 1950ના દાયકાના મધ્યભાગનો છે. લિફ્ટ ફેનનું પ્રદર્શન એલિસન એન્જિન કંપની દ્વારા 1995-97 માં કરવામાં આવ્યું હતું. યુ. એસ. ડિપાર્ટમેન્ટ ઓફ ડિફેન્સ (ડીઓડી) એ જનરલ ઇલેક્ટ્રિક અને રોલ્સ-રોયસને એફ135ના વિકલ્પ તરીકે એફ136 એન્જિન સંયુક્ત રીતે વિકસાવવા માટે 2.1 અબજ ડોલરનો કરાર આપ્યો હતો. લિફ્ટસિસ્ટમની રચના બંને એન્જિન સાથે ઉપયોગમાં લેવા માટે કરવામાં આવી હતી. સરકારી ભંડોળ સમાપ્ત થયા પછી જીઇ અને રોલ્સ-રોયસે 2011માં એન્જિનનો વધુ વિકાસ બંધ કરી દીધો હતો. રોલ્સ-રોયસે બ્રિસ્ટોલ, યુકેમાં એકંદર વિકાસ અને એકીકરણ કાર્યક્રમનું સંચાલન કર્યું હતું અને લિફ્ટફેન ટર્બો મશીનરી, 3બીએસએમ અને રોલ પોસ્ટ ડિઝાઇન માટે પણ જવાબદાર હતી. ઇન્ડિયાનાપોલિસમાં રોલ્સ-રોયસે ગિયરબોક્સ, ક્લચ, ડ્રાઇવશાફ્ટ અને નોઝલ પૂરા પાડ્યા હતા અને લિફ્ટફેનનું નિર્માણ અને ચકાસણી પરીક્ષણ હાથ ધર્યું હતું. ઓપરેશન રોલ્સ-રોયસ લિફ્ટ સિસ્ટમમાં ચાર મુખ્ય ઘટકોનો સમાવેશ થાય છેઃ લિફ્ટફેન એન્જિનથી ફેન ડ્રાઈવશાફ્ટ થ્રી-બેરિંગ સ્વિવલ મોડ્યુલ (3બીએસએમ) રોલ પોસ્ટ્સ (બે) થ્રી-બેરિંગ સ્વિવલ મોડ્યુલ (3બીએસએમ) એ વિમાનના પાછળના ભાગમાં થ્રસ્ટ વેક્ટરિંગ નોઝલ છે જે એન્જિનના એક્ઝોસ્ટને આગળની ઉડાન માટે ફરીથી ગરમ કરવાની ક્ષમતા સાથે સીધા પસાર થવા માટે નિર્દેશ કરે છે, અથવા લિફ્ટ પ્રદાન કરવા માટે નીચે તરફ વળાંક લે છે. ઊભી ઉડાન માટે, 29,000 એચપીને એન્જિનના આગળના ભાગમાં સ્થિત ક્લચ અને બેવલ-ગિયરબોક્સનો ઉપયોગ કરીને એન્જિનના પંખા પર એક્સ્ટેંશન શાફ્ટ દ્વારા ટ્રાન્સફર કરવામાં આવે છે. પંખાની હવાનો પ્રવાહ (ઓછી ઝડપે ગરમ ન થતી હવા) વિમાનની નીચેની બાજુએ થ્રસ્ટ-વેક્ટરિંગ વેનમાંથી પસાર થાય છે અને પાછળના નોઝલમાંથી લિફ્ટને સંતુલિત કરે છે. બાજુની સ્થિરતા અને રોલ નિયંત્રણ માટે, દરેક પાંખમાં રોલ-પોસ્ટ નોઝલમાં એન્જિનમાંથી બાયપાસ એરનો ઉપયોગ થાય છે. પીચ નિયંત્રણ માટે, કુલ લિફ્ટને સ્થિર રાખીને એક્ઝોસ્ટ નોઝલ અને લિફ્ટફેન ઇનલેટના ક્ષેત્રો અલગ અલગ હોય છે. 3બીએસએમને યૉ કરીને યૉ નિયંત્રણ પ્રાપ્ત થાય છે. લિફ્ટફેન વેરિયેબલ એરિયા વેન બોક્સ નોઝલમાં 3બીએસએમ અને વેનને નમાવીને આગળ અને પાછળની ગતિ નિયંત્રિત કરવામાં આવે છે. લિફ્ટ મોડમાં સિસ્ટમના ઘટક થ્રસ્ટ મૂલ્યો નીચે મુજબ છેઃ તેની સરખામણીમાં, રોલ્સ-રોયસ પેગાસસ 11-61 F402-RR-408નું મહત્તમ થ્રસ્ટ, જે AV-8Bમાં વપરાતું સૌથી શક્તિશાળી વર્ઝન છે, તે છે. એવી-8બીનું વજન એફ-35બીના વજનના લગભગ 46 ટકા જેટલું છે. લિફ્ટ એન્જિનની જેમ, ઉમેરવામાં આવેલા લિફ્ટ સિસ્ટમ ઘટકો ઉડાન દરમિયાન મૃત વજનના હોય છે, પરંતુ લિફ્ટ સિસ્ટમનો ઉપયોગ કરવાનો ફાયદો એ છે કે તેનો વધુ લિફ્ટ થ્રસ્ટ ટેકઓફ પેલોડમાં વધુ માત્રામાં વધારો કરે છે. ઈજનેરી પડકારો લિફ્ટ સિસ્ટમ વિકસાવતી વખતે ઈજનેરીની ઘણી મુશ્કેલીઓને દૂર કરવી પડી હતી અને નવી તકનીકોનો ઉપયોગ કરવો પડ્યો હતો. લિફ્ટફેન હોલો-બ્લેડેડ ટાઇટેનિયમ બ્લિસ્કનો ઉપયોગ કરે છે (બ્લેડની સુપર-પ્લાસ્ટિક રચના અને બ્લિસ્ક હબમાં રેખીય ઘર્ષણ વેલ્ડીંગ દ્વારા પ્રાપ્ત બ્લેડ ડિસ્ક અથવા "બ્લિસ્ક"). ઓર્ગેનિક મેટ્રિક્સ કમ્પોઝિટ્સનો ઉપયોગ ઇન્ટરસ્ટેજ વેન માટે થાય છે. લિફ્ટફેનને ઉડાન માટે સાફ કરવામાં આવે છે આ સ્થિતિ આડી પ્રવેશ માટે ક્રોસવાઇન્ડ તરીકે દેખાય છે અને ત્યારે થાય છે જ્યારે વિમાન આગળની ઉડાન અને હોવર વચ્ચે સંક્રમણ કરે છે. ક્લચ મિકેનિઝમ ડ્રાય પ્લેટ કાર્બન-કાર્બન તકનીકનો ઉપયોગ કરે છે જે મૂળરૂપે એરક્રાફ્ટ બ્રેક્સમાંથી મેળવવામાં આવી છે. ઘર્ષણનો ઉપયોગ માત્ર એન્જિનની નીચી ઝડપે લિફ્ટ ફેનને જોડવા માટે થાય છે. સંપૂર્ણ શક્તિમાં વધારો કરતા પહેલા યાંત્રિક લોક-અપ કરવામાં આવે છે. ગિયરબોક્સ લિફ્ટફૅનમાં 90 ડિગ્રી દ્વારા સંપૂર્ણ પાવર ટ્રાન્સફર કરતી વખતે તેના તેલ પુરવઠામાં એક મિનિટ સુધીના વિક્ષેપો સાથે કામ કરવા માટે સક્ષમ હોવું જોઈએ. થ્રી-બેરિંગ સ્વિવલ મોડ્યુલ બંનેએ અંતિમ હોટ થ્રસ્ટ વેક્ટરિંગ નોઝલને ટેકો આપવો પડે છે અને તેના થ્રસ્ટ લોડને એન્જિન માઉન્ટ્સ પર પાછા મોકલવા પડે છે. 3બીએસએમ માટે "ફ્યુએલડ્રોલિક" એક્ચ્યુએટર્સ વજન અને જટિલતા ઘટાડવા માટે હાઇડ્રોલિક પ્રવાહીને બદલે દબાણવાળા બળતણનો ઉપયોગ કરે છે. એક એક્ચ્યુએટર સ્વિવલ નોઝલ સાથે મુસાફરી કરે છે, જે તીવ્ર ગરમી અને કંપનને આધિન 95 ડિગ્રીથી આગળ વધે છે. પરીક્ષણ જોઇન્ટ સ્ટ્રાઇક ફાઇટરની વિભાવના વ્યાખ્યા દરમિયાન, બે લોકહીડ એરફ્રેમ્સનું ઉડાન પરીક્ષણ કરવામાં આવ્યું હતુંઃ લોકહીડ X-35A (જેને પાછળથી X-35Bમાં રૂપાંતરિત કરવામાં આવ્યું હતું), અને મોટા પાંખવાળા X-35C, જેમાં STOVL વેરિઅન્ટમાં રોલ્સ-રોયસ લિફ્ટફેન મોડ્યુલનો સમાવેશ થાય છે. લિફ્ટસિસ્ટમનું ઉડાન પરીક્ષણ જૂન 2001માં શરૂ થયું હતું અને તે જ વર્ષે 20 જુલાઈના રોજ X-35B એક જ ઉડાનમાં ટૂંકા ટેકઓફ, લેવલ સુપરસોનિક ડૅશ અને વર્ટિકલ લેન્ડિંગ કરનાર ઇતિહાસમાં પ્રથમ વિમાન બન્યું હતું. ઓગસ્ટમાં પરીક્ષણ પૂર્ણ થયું ત્યાં સુધીમાં, વિમાને 17 વર્ટિકલ ટેકઓફ, 14 ટૂંકા ટેકઓફ, 27 વર્ટિકલ લેન્ડિંગ અને પાંચ સુપરસોનિક ફ્લાઇટ્સ હાંસલ કરી હતી. અંતિમ ક્વોલિફાઇંગ જોઇન્ટ સ્ટ્રાઇક ફાઇટર ફ્લાઇટ ટ્રાયલ્સ દરમિયાન, X-35B એ 100થી ઓછા સમયમાં ઉડાન ભરી, સુપરસોનિક ઉડાનમાં પરિવર્તિત થયું, પછી ઊભી રીતે ઉતરાણ કર્યું. જુલાઈ 2008માં ઓહિયોના પીબલ્સમાં જનરલ ઇલેક્ટ્રિક સુવિધામાં F136/લિફ્ટસિસ્ટમ સંયોજનનું ગ્રાઉન્ડ પરીક્ષણ કરવામાં આવ્યું હતું. 18 માર્ચ 2010ના રોજ, એસ. ટી. ઓ. વી. એલ. સજ્જ એફ-35બીએ લેક્ઝીંગ્ટન પાર્ક, એમ. ડી. માં પેટુક્સેન્ટ રિવર નેવલ એર સ્ટેશન ખાતે ઊભી હોવર અને ઉતરાણ પ્રદર્શન કર્યું હતું. 2001માં, લિફ્ટ સિસ્ટમ પ્રોપલ્શન સિસ્ટમને "અમેરિકામાં એરોનોટિક્સ અથવા એસ્ટ્રોનોટિક્સમાં સૌથી મોટી સિદ્ધિ" ની માન્યતામાં કોલિયર ટ્રોફી એનાયત કરવામાં આવી હતી, ખાસ કરીને "હવા અથવા અવકાશ વાહનોની કામગીરી, કાર્યક્ષમતા અને સલામતીમાં સુધારો કરવા માટે, જેનું મૂલ્ય અગાઉના વર્ષ દરમિયાન વાસ્તવિક ઉપયોગ દ્વારા સંપૂર્ણ રીતે દર્શાવવામાં આવ્યું છે". વિશિષ્ટતાઓ (લિફ્ટસિસ્ટમ) મુખ્ય એન્જિન પ્રેટ એન્ડ વ્હિટની F135 ડ્રાય થ્રસ્ટ ઘટકોઃ લિફ્ટફૅન વ્યાસનો બે-તબક્કાનો કોન્ટ્રા-રોટેટિંગ હોલો ટાઇટેનિયમ બ્લિસ્ક ચાહક. સૌથી ઉપરનો પંખો ચલ ઇનલેટ ગાઇડ વેનથી સજ્જ છે. કોલ્ડ થ્રસ્ટ કરતાં વધુ પેદા કરવામાં સક્ષમ થ્રી-બેરિંગ સ્વિવલ મોડ્યુલ 2.5 સેકન્ડમાં 95 ડિગ્રી ફેરવી શકે છે અને લિફ્ટ મોડમાં વેક્ટર ડ્રાય થ્રસ્ટ કરી શકે છે, સામાન્ય આડી વલણમાં ફરીથી ગરમ કરવાની ક્ષમતા સાથે રોલ પોસ્ટ્સ બેઃ હાઇડ્રોલિકલી સક્રિય ગેલેરી પણ જુઓ બોઇંગ એક્સ-32 લિફ્ટ ફેન XV-4 હમિંગબર્ડ રોલ્સ-રોયસ આરબી 108 રોલ્સ-રોયસ થ્રસ્ટ રિગ યાકોવલેવ યાક-38 સંબંધિત યાદીઓ એરક્રાફ્ટ એન્જિનની સૂચિ સંદર્ભો બાહ્ય કડીઓ પ્રેટ એન્ડ વ્હિટની એફ 135-પ્રોજેક્ટ માઇલસ્ટોન્સ રોલ્સ-રોયસ-લિફ્ટસિસ્ટમ ગોવએક્સઃ એન્જિન કે જે ચાહક પોલ એમ. બેવિલાક્વા સાથે માણસ કરી શકે છેઃ તેના માટે શાફ્ટ સંચાલિત લિફ્ટ ફેન પ્રોપલ્શન સિસ્ટમ તારીખઃ 1997. ટૂંકા ટેકઓફ અને વર્ટિકલ લેન્ડિંગ ડિઝાઇન એન્જિનિયર હાંસલ કરવાના બે અભિગમો-એરોસ્પેસ, 21 ફેબ્રુઆરી 2013 એફ-35બી લાઈટનિંગ II થ્રી-બેરિંગ સ્વિવેલ નોઝલ કોડ વન મેગેઝિન, 12 ઓગસ્ટ 2014 કોલિયર ટ્રોફી પ્રાપ્તકર્તાઓ વીડિયો ક્લિપ્સ ધરાવતા લેખો રોલ્સ-રોયસ