Distributed propulsion
એરોનોટિક્સમાં, ડિસ્ટ્રિબ્યુટેડ પ્રોપલ્શન એ એક એવી વ્યવસ્થા છે જેમાં વિમાનની એરોડાયનેમિક સપાટીઓ પર પ્રોપલ્સિવ અને સંબંધિત હવાના પ્રવાહનું વિતરણ કરવામાં આવે છે. તેનો હેતુ સમાન પરંપરાગત ડિઝાઇનની સરખામણીમાં યાનની વાયુગતિકીય, પ્રેરક અને/અથવા માળખાકીય કાર્યક્ષમતામાં સુધારો કરવાનો છે. અપેક્ષિત લાભોમાં સુધારેલી બળતણ કાર્યક્ષમતા, ઉત્સર્જન, ઘોંઘાટ, ઉતરાણ ક્ષેત્રની લંબાઈ અને સંચાલનનો સમાવેશ થાય છે. વહેંચાયેલ પ્રોપલ્શન પાંખની સાથે આંશિક અથવા સંપૂર્ણ રીતે જડિત બહુવિધ નાના એન્જિન અથવા પંખાઓના સમયાંતરે વિતરણ દ્વારા પૂર્ણ થઈ શકે છે. વૈકલ્પિક રીતે, તેમાં પાંખની સમગ્ર પાછળની ધાર પર ડક્ટિંગ એક્ઝોસ્ટ ગેસનો સમાવેશ થઈ શકે છે. ડિઝાઇન સિદ્ધાંતો વ્યાખ્યા વિમાન પર ડિસ્ટ્રિબ્યુટેડ પ્રોપલ્શન સામાન્ય રીતે માત્ર પ્રોપલ્સિવ થ્રસ્ટની ડિસ્ટ્રિબ્યુટેડ પ્રકૃતિ દ્વારા જ નહીં પરંતુ એરક્રાફ્ટ એરોડાયનેમિક્સ પર તેની અસરના ઉપયોગ દ્વારા પણ વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે. પ્રોપલ્સિવ હવાનો પ્રવાહ યાનની એરોડાયનેમિક સપાટીઓ પર વહેંચાયેલો હોય છે, જે સામાન્ય રીતે નિશ્ચિત પાંખ પર લંબાય છે. આ પ્રવાહ પાંખ પર વહેતી અન્ય હવા સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરી શકે છે અને વાયુગતિશાસ્ત્રને નોંધપાત્ર રીતે અસર કરે છે. જો કે, કોઈ સ્વીકૃત ઔપચારિક વ્યાખ્યા નથી. ડિસ્ટ્રિબ્યુટેડ પ્રોપલ્શન સિસ્ટમના ત્રણ વ્યાપક વર્ગોની ઓળખ કરવામાં આવી છેઃ ડિસ્ટ્રિબ્યુટેડ એક્ઝોસ્ટ, જેમ કે જેટ ફ્લેપ્સ. બહુવિધ અલગ પ્રોપલ્સર (પંખા, પ્રોપેલર્સ અથવા જેટ), જે વ્યક્તિગત રીતે અથવા ઓછા એન્જિનથી રિમોટ ડ્રાઇવ દ્વારા સંચાલિત થઈ શકે છે. ક્રોસ-ફ્લો પંખાઓ, જે આડી-અક્ષીય રોટરનો એક પ્રકાર છે. એરોડાયનેમિક કાર્યો પ્રોપલ્શન પ્રદાન કરવા ઉપરાંત, વિવિધ એરોડાયનેમિક કાર્યો પ્રદાન કરવાના દૃષ્ટિકોણથી વિતરિત પ્રોપલ્શન વ્યવસ્થાનો અભ્યાસ કરવામાં આવ્યો છે. તેમાં નીચેનાનો સમાવેશ થાય છેઃ બાઉન્ડ્રી લેયર ફ્લો સેપરેશન કંટ્રોલનું ડાયરેક્ટ રીએનર્જાઇઝિંગ પાવર્ડ લિફ્ટ/સર્ક્યુલેશન કંટ્રોલ વિસ્કસ ડ્રેગ રિડક્શન વોર્ટેક્સ/વોર્ટિસિટી કંટ્રોલ વ્હીકલ કંટ્રોલ/વેક્ટર્ડ થ્રસ્ટ પોટેન્શિયલ બેનિફિટ્સ કેટલાક એવા ક્ષેત્રોની ઓળખ કરવામાં આવી છે જેમાં ડિસ્ટ્રિબ્યુટેડ પ્રોપલ્શન પરંપરાગત ડિઝાઇન કરતાં વધુ લાભ પ્રદાન કરી શકે છે. તેમાં બળતણ કાર્યક્ષમતા, ઘોંઘાટમાં ઘટાડો, ટૂંકા ટેકઓફ અને લેન્ડિંગ માટે સ્ટીપ ક્લાઇમ્બિંગ (STOL), નવીન નિયંત્રણ અભિગમો (ખાસ કરીને રોલ, પિચ અને યૉ ક્ષણો માટે નિયંત્રણ સપાટીઓને દૂર કરવા) અને ઉચ્ચ બાયપાસ ગુણોત્તરનો સમાવેશ થાય છે. એવું પણ સૂચવવામાં આવ્યું છે કે નાના પ્રોપલ્સરનું ઉત્પાદન સસ્તું થશે અને એસેમ્બલી અને જાળવણી દરમિયાન તેને સંભાળવામાં સરળતા રહેશે. વિતરિત પ્રોપલ્સર બહુવિધ પ્રોપલ્શન એકમ વ્યૂહરચનામાં ત્રણ અથવા વધુ પ્રોપલ્શન એકમોનો સમાવેશ થાય છે. આ એકમો નેતા અથવા અનુયાયી રૂપરેખાંકનોમાં ગોઠવાયેલા હોય છે. તેમને પાંચ તીવ્રતા વર્ગો (A-E) અને ત્રણ ભાર-થી-વજન ગુણોત્તર વર્ગો (I-III) માં વર્ગીકૃત કરવામાં આવ્યા છે. તેમને પાંખ (ઓ)/ફ્યૂઝલેજ (ઓ) અથવા એરફ્રેમની અંદર/ઉપર/આસપાસ અથવા તેની આજુબાજુ ગોઠવી શકાય છે. અગ્રણી વ્યવસ્થાઓ સીધા જ થ્રસ્ટ, એટલે કે વિતરિત એન્જિન પેદા કરવા માટે પ્રોપલ્શન એકમોનો ઉપયોગ કરે છે. અનુગામી વ્યવસ્થા ગૌણ પ્રોપલ્શન એકમ (ઓ) નો ઉપયોગ કરે છે, જેમ કે બહુવિધ પંખા જે એક જ એન્જિન દ્વારા સંચાલિત હોય છે. છેલ્લા કિસ્સામાં, પંખાઓ અને એન્જિન વચ્ચેના પાવર ટ્રાન્સમિશનને ડક્ટિંગ હોટ ગેસ, મિકેનિકલ ગિયર્સ અથવા ઇલેક્ટ્રિક પાવર લાઈનો દ્વારા જોડી શકાય છે. ડિસ્ટ્રિબ્યુટેડ ઇલેક્ટ્રિક પ્રોપલ્શન ડિસ્ટ્રિબ્યુટેડ ઇલેક્ટ્રિક પ્રોપલ્શન (DEP) માં ઇલેક્ટ્રિક મોટર્સ દ્વારા સંચાલિત બહુવિધ નાના પંખા અથવા પ્રોપેલર્સનો સમાવેશ થાય છે. લાક્ષણિક રીતે, દરેક વ્યક્તિગત થ્રસ્ટર તેના પોતાના પ્રમાણમાં નાના અને હળવા વજનના ઇલેક્ટ્રિક મોટર દ્વારા સીધા સંચાલિત થાય છે. વિદ્યુત શક્તિ કોઈપણ યોગ્ય સ્રોત દ્વારા પૂરી પાડી શકાય છે. હળવા વજનના, ઉચ્ચ એસ્પેક્ટ રેશિયો ધરાવતા સૌર સંચાલિત વિમાનો માટે ડિસ્ટ્રિબ્યુટેડ પ્રોપલ્શનના ફાયદાઓનું ઉદાહરણ 1983માં શરૂ થયેલા એરોવિરોનમેન્ટ એચએએલએસઓએલ/પાથફાઇન્ડર/હેલિયોસ પ્રોજેક્ટમાં અને 2012ની આસપાસ ઉડાવવામાં આવેલા યુનિવર્સિટી ઓફ મિશિગન એક્સ-હેલમાં જોવા મળે છે. ગાળામાં વિદ્યુત મોટરોનું વિતરણ એ નિયંત્રિત કરવામાં સક્ષમ હતું કે એરફ્રેમ ઉડાનમાં કેવી રીતે વળાંક લે છે, જેનાથી માળખું પરંપરાગત કઠોર સમકક્ષ કરતાં વધુ હળવા બને છે. એરોઇલાસ્ટિસિટી જ્યારે ભારે પ્રોપલ્શન એકમોને પાંખ સાથે વહેંચવામાં આવે છે, ત્યારે તે પાંખની રચનાને હળવી બનાવવાની મંજૂરી આપે છે. જો કે તેમનું વજન અને દબાણ પાંખની વિવિધ ભાર (એરોઇલાસ્ટિસિટી) હેઠળ ફ્લેક્સ થવાની કુદરતી વૃત્તિ સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરી શકે છે. આ સમસ્યાઓનું કારણ બની શકે છે, ઉદાહરણ તરીકે તે નાસાના હેલિયોસ સંશોધન વિમાનને સંડોવતા ક્રેશનું મુખ્ય કારણ હતું. એક ઉકેલની તપાસ કરવામાં આવી છે કે ઉડાન દરમિયાન પાંખના વળાંકને સુધારવા અથવા તેનો ઉપયોગ કરવા માટે સક્રિય એરોઇલાસ્ટિક નિયંત્રણોનો ઉપયોગ. પ્રથમ વિશ્વયુદ્ધના થોડા સમય પહેલા સિકોર્સ્કી ઇલ્યા મુરોમેટ્સની રજૂઆત થઈ ત્યારથી મલ્ટી-એન્જિન સ્થાપનો વિમાનોનું એક લક્ષણ રહ્યું છે. જો કે મોટાભાગના પાંખો પરના હવાના પ્રવાહમાં નોંધપાત્ર ફેરફાર કરતા નથી અને હંમેશા વિતરિત પ્રોપલ્શન તરીકે ગણવામાં આવતા નથી. 1963માં હંટિંગ H.126 સંશોધન વિમાનને પ્રોપલ્શન માટે જેટ ફ્લેપના સીધા ઉપયોગની તપાસ કરવા માટે બનાવવામાં આવ્યું હતું, જ્યારે 2003ની શિનમાયવા US-2 ફ્લાઇંગ બોટે ટૂંકા ટેકઓફ અને લેન્ડિંગ (STOL) પ્રદર્શનને સુધારવા માટે ફૂલેલી ફ્લેપ્સનો ઉપયોગ કર્યો હતો અને ત્યારબાદ ઉત્પાદનમાં પ્રવેશ કર્યો હતો. ફેનવિંગે 1997 માં સંયુક્ત લિફ્ટ અને પ્રોપલ્શન સિસ્ટમ તરીકે ક્રોસફ્લો ફેનનો વિકાસ શરૂ કર્યો અને આગામી કેટલાક વર્ષોમાં ઘણા મોડેલ્સ અને સંશોધન ડ્રોન ઉડાવ્યા. યુ. એસ. માં અનુગામી સંશોધનોએ પાંખની ઉપરની પાછળની ધારમાં ક્રોસફ્લો ફેન ઇનસેટના ઉપયોગ પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કર્યું, જે સીમા સ્તર નિયંત્રણ અને જેટ ફ્લેપ પ્રોપલ્શન માટે પ્રાથમિક ચાલક છે. તાજેતરમાં, કેટલાક માનવરહિત હવાઈ વાહન (યુએવી) પરિયોજનાઓએ અવાજમાં ઘટાડો, બળતણ કાર્યક્ષમતા અને ટૂંકા ક્ષેત્રની કામગીરી પ્રદાન કરવા માટે વિતરિત પ્રોપલ્શનની ક્ષમતાની શોધ કરી છે. 2022 સુધીમાં માનવયુક્ત એક્સ-પ્લેન, એક્સ-57 મેક્સવેલ નાસામાં વિકાસ હેઠળ છે અને હળવા વિમાનના કેટલાક પ્રોટોટાઇપ, લિલિયમ જેટ, જર્મનીમાં ઉડાન ભરી છે. વિતરિત પ્રોપલ્શન સાથે વિમાનોની સૂચિ ઓરોરા XV-24 લાઈટનિંગસ્ટ્રાઇકઃ વિતરિત વિદ્યુત ચાહકો. યુએવી પર સંશોધન કરો. 2016માં ઉડાન ભરી હતી. ફેનવિંગઃ ક્રોસ-ફ્લો ફેન. સંશોધન યુએવીની શ્રેણી. શિકાર H.126: જેટ-ફ્લેપ. માનવ સંશોધન વિમાન. 1963 થી ઉડાન ભરી. લિલિયમ જેટઃ વિતરિત વિદ્યુત પંખા. માનવયુક્ત પ્રોટોટાઇપ્સની શ્રેણી. નાસા એક્સ-57 મેક્સવેલ (રિસેપ્ટર): વિતરિત વિદ્યુત ચાહકો. માનવ સંશોધન વિમાન. વિકાસ હેઠળ છે. સંદર્ભો એરક્રાફ્ટ પ્રોપલ્શન ઘટકો