Distributed propulsion
वैमानिकी में, वितरित प्रणोदन एक ऐसी व्यवस्था है जिसमें प्रणोदक और संबंधित वायु प्रवाह एक विमान की वायुगतिकीय सतहों पर वितरित किए जाते हैं। इसका उद्देश्य एक समकक्ष पारंपरिक डिजाइन की तुलना में शिल्प की वायुगतिकीय, प्रणोदक और/या संरचनात्मक दक्षता में सुधार करना है। प्रत्याशित लाभों में बेहतर ईंधन दक्षता, उत्सर्जन, शोर, लैंडिंग क्षेत्र की लंबाई और हैंडलिंग शामिल हैं। वितरित प्रणोदन को आंशिक रूप से या पूरी तरह से एम्बेडेड कई छोटे इंजनों या पंखों के साथ पंखों के अंतराल वितरण द्वारा पूरा किया जा सकता है। वैकल्पिक रूप से, इसमें पंखों के पूरे पीछे के किनारे के साथ डक्टिंग निकास गैसें शामिल हो सकती हैं। डिजाइन सिद्धांत परिभाषा एक विमान पर वितरित प्रणोदन की विशेषता आम तौर पर न केवल प्रणोदक जोर की वितरित प्रकृति होती है, बल्कि विमान वायुगतिकी पर इसके प्रभाव का उपयोग भी होता है। प्रणोदक वायु प्रवाह शिल्प की वायुगतिकीय सतहों पर वितरित किए जाते हैं, आमतौर पर एक निश्चित पंख पर फैलते हैं। ये प्रवाह पंखों पर बहने वाली अन्य हवा के साथ परस्पर क्रिया कर सकते हैं और वायुगतिकी को काफी हद तक प्रभावित कर सकते हैं। हालाँकि कोई स्वीकृत औपचारिक परिभाषा नहीं है। वितरित प्रणोदन प्रणाली के तीन व्यापक वर्गों की पहचान की गई हैः वितरित निकास, जैसे जेट फ्लैप। कई अलग-अलग प्रणोदक (पंखे, प्रणोदक या जेट), जिन्हें व्यक्तिगत रूप से या कम इंजनों से रिमोट ड्राइव द्वारा संचालित किया जा सकता है। क्रॉस-फ्लो पंखे, जो एक प्रकार के क्षैतिज-अक्ष रोटर हैं। वायुगतिकीय कार्य प्रणोदन प्रदान करने के अलावा, विभिन्न वायुगतिकीय कार्य प्रदान करने की दृष्टि से वितरित प्रणोदन व्यवस्था का अध्ययन किया गया है। इनमें शामिल हैंः सीमा परत प्रवाह पृथक्करण नियंत्रण का प्रत्यक्ष पुनर्योजीकरण संचालित लिफ्ट/परिसंचरण नियंत्रण विस्कस ड्रैग रिडक्शन वोर्टेक्स/वोर्टिसिटी कंट्रोल वाहन नियंत्रण/वेक्टर्ड थ्रस्ट संभावित लाभ कई क्षेत्रों की पहचान की गई है जिनमें वितरित प्रणोदन पारंपरिक डिजाइनों पर लाभ प्रदान कर सकता है। इनमें ईंधन दक्षता, शोर में कमी, छोटे टेक ऑफ और लैंडिंग के लिए खड़ी चढ़ाई (एसटीओएल), नए नियंत्रण दृष्टिकोण (विशेष रूप से रोल, पिच और यॉ क्षणों के लिए नियंत्रण सतहों को समाप्त करना) और उच्च बाईपास अनुपात शामिल हैं। यह भी सुझाव दिया गया है कि छोटे प्रणोदक का निर्माण सस्ता होगा और संयोजन और रखरखाव के दौरान संभालना आसान होगा। वितरित प्रणोदक एकाधिक प्रणोदन इकाई रणनीति में तीन या अधिक प्रणोदन इकाइयाँ शामिल होती हैं। इन इकाइयों को नेता या अनुयायी विन्यास में व्यवस्थित किया जाता है। इन्हें पाँच तीव्रता वर्गों (ए-ई) और तीन जोर-से-वजन अनुपात श्रेणियों (आई-III) में वर्गीकृत किया गया है। उन्हें पंख (ओं)/धड़ (ओं) या एयरफ्रेम के भीतर/ऊपर/आसपास या उसके पार व्यवस्थित किया जा सकता है। अग्रणी व्यवस्थाएँ प्रणोदन इकाइयों को सीधे जोर उत्पन्न करने के लिए नियोजित करती हैं, अर्थात, वितरित इंजन। फॉलोअर व्यवस्था माध्यमिक प्रणोदन इकाई (ओं) का उपयोग करती है, जैसे कि कई पंखे जो एक ही इंजन द्वारा संचालित होते हैं। अंतिम मामले में, पंखों और इंजनों के बीच बिजली संचरण को गर्म गैस, यांत्रिक गियर या बिजली की तारों को जोड़कर जोड़ा जा सकता है। वितरित विद्युत प्रणोदन वितरित विद्युत प्रणोदन (डी. ई. पी.) में विद्युत मोटरों द्वारा संचालित कई छोटे पंखे या प्रणोदक होते हैं। आमतौर पर, प्रत्येक व्यक्तिगत थ्रस्टर अपने स्वयं के अपेक्षाकृत छोटे और हल्के विद्युत मोटर द्वारा सीधे संचालित होता है। विद्युत शक्ति किसी भी उपयुक्त स्रोत से प्रदान की जा सकती है। हल्के, उच्च पहलू अनुपात वाले सौर-संचालित हवाई जहाजों के लिए वितरित प्रणोदन के लाभों का उदाहरण 1983 में शुरू की गई एयरो आयरनमेंट एचएएलएसओएल/पाथफाइंडर/हेलियोस परियोजनाओं में और मिशिगन विश्वविद्यालय एक्स-एचएएलई, जो लगभग 2012 से उड़ाया गया था, में दिया गया है। अवधि के साथ विद्युत मोटरों को वितरित करना यह नियंत्रित करने में सक्षम था कि उड़ान में एयरफ्रेम कैसे झुकता है, जिससे संरचना पारंपरिक कठोर समकक्ष की तुलना में बहुत हल्की हो जाती है। एयरोइलास्टिसिटी जब भारी प्रणोदन इकाइयों को एक पंख के साथ वितरित किया जाता है, तो यह पंख संरचना को हल्का बनाने की अनुमति देता है। हालांकि उनका वजन और जोर अलग-अलग भार (एयरोइलास्टिसिटी) के तहत झुकने की पंखों की प्राकृतिक प्रवृत्ति के साथ बातचीत कर सकते हैं। यह समस्याओं का कारण बन सकता है, उदाहरण के लिए यह नासा हेलियोस अनुसंधान विमान से जुड़ी दुर्घटना का एक प्रमुख कारण था। एक समाधान की जांच की गई है कि उड़ान के दौरान विंग फ्लेक्सिंग को सही करने या यहां तक कि उपयोग करने के लिए सक्रिय एयरोइलास्टिक नियंत्रणों का उपयोग किया जाता है। प्रथम विश्व युद्ध से कुछ समय पहले सिकोरस्की इल्या मुरोमेट्स की शुरुआत के बाद से बहु-इंजन स्थापना विमानों की एक विशेषता रही है। हालांकि अधिकांश पंखों पर वायु प्रवाह को महत्वपूर्ण रूप से संशोधित नहीं करते हैं और उन्हें हमेशा वितरित प्रणोदन के रूप में नहीं माना जाता है। 1963 में हंटिंग H.126 अनुसंधान विमान को प्रणोदन के लिए जेट फ्लैप के सीधे उपयोग की जांच के लिए बनाया गया था, जबकि 2003 की शिनमायवा US-2 फ्लाइंग बोट ने छोटे टेकऑफ़ और लैंडिंग (STOL) प्रदर्शन में सुधार के लिए उड़ाए गए फ्लैप का उपयोग किया और बाद में उत्पादन में प्रवेश किया। फैनविंग ने 1997 में एक संयुक्त लिफ्ट और प्रणोदन प्रणाली के रूप में क्रॉसफ्लो फैन का विकास शुरू किया और अगले कुछ वर्षों में कई मॉडल और अनुसंधान ड्रोन उड़ाए। अमेरिका में बाद के शोध ने सीमा परत नियंत्रण और जेट फ्लैप प्रणोदन के लिए प्राथमिक चालक के रूप में पंख के ऊपरी पीछे के किनारे में एक क्रॉसफ्लो फैन इनसेट के उपयोग पर ध्यान केंद्रित किया। हाल ही में, कई मानव रहित हवाई वाहन (यू. ए. वी.) परियोजनाओं ने शोर उपशमन, ईंधन दक्षता और लघु-क्षेत्र प्रदर्शन प्रदान करने के लिए वितरित प्रणोदन की क्षमता का पता लगाया है। 2022 तक एक मानवयुक्त एक्स-प्लेन, एक्स-57 मैक्सवेल नासा में विकास के अधीन है और एक हल्के विमान, लिलियम जेट के कई प्रोटोटाइप जर्मनी में उड़ाए गए हैं। वितरित प्रणोदन के साथ विमान की सूची ऑरोरा XV-24 लाइटनिंगस्ट्राइकः वितरित विद्युत पंखे। यू. ए. वी. पर शोध करें। 2016 में उड़ान भरी। फैनविंगः क्रॉस-फ्लो फैन। अनुसंधान यूएवी की श्रृंखला। शिकार H.126: जेट-फ्लैप। मानव अनुसंधान विमान। 1963 से उड़ान भरी। लिलियम जेटः वितरित विद्युत पंखे। मानवयुक्त प्रतिरूपों की श्रृंखला। नासा एक्स-57 मैक्सवेल (रिसेप्टर): वितरित विद्युत पंखे। मानव अनुसंधान विमान। विकास हो रहा है। संदर्भ विमान प्रणोदन घटक