Flux switching alternator
فلکس سوئچنگ الٹرنیٹر تیز رفتار الٹرنیٹر کی ایک شکل ہے، ایک AC برقی جنریٹر، جس کا مقصد ٹربائن کے ذریعے براہ راست ڈرائیو کرنا ہے۔ وہ روٹر کے ساتھ ڈیزائن میں سادہ ہیں جن میں کوئی کنڈلی یا مقناطیس نہیں ہوتے ہیں، جس سے وہ ناہموار اور تیز گردش کی رفتار کے قابل بن جاتے ہیں۔ یہ انہیں گائیڈڈ میزائلوں میں ان کے واحد وسیع استعمال کے لیے موزوں بناتا ہے۔ گائیڈڈ میزائلوں کو پرواز کے دوران برقی طاقت کے ذریعہ کی ضرورت ہوتی ہے۔ اس کی ضرورت رہنمائی اور فیوزنگ سسٹم کو طاقت دینے کے لیے ہوتی ہے، ممکنہ طور پر ایک فعال ریڈار متلاشی (یعنی۔ ایک ٹرانسمیٹر) اور شاذ و نادر ہی میزائل کے کنٹرول کی سطحیں۔ تیز رفتار میزائل کے لیے کنٹرول سرفیس ایکچوایٹرز کے لیے تیز طاقت کی ضرورت ہوتی ہے اور اس لیے یہ عام طور پر کچھ غیر برقی ذرائع سے چلائے جاتے ہیں، جیسے کہ میزائل کی موٹر سے پروپیلنٹ ایگزاسٹ گیس کو ٹیپ کرنا۔ نایاب مستثنیات جہاں برقی طاقت سے چلنے والی کنٹرول سطحوں کا استعمال کیا جاتا ہے وہ زیادہ تر درمیانے فاصلے تک مار کرنے والے سب سونک بحری میزائل ہوتے ہیں، مثال کے طور پر۔ ایکزوسیٹ، ہارپون اور مارٹل۔ مختلف میزائلوں کے لیے کل بوجھ تقریبا 100 ڈبلیو سے کئی کلو واٹ کے درمیان ہوتا ہے۔ میزائل کے لیے بجلی کی فراہمی قابل اعتماد ہونی چاہیے، خاص طور پر طویل ذخیرہ کرنے کے بعد۔ میزائل کی قسم پر منحصر ہے، اسے اسٹارٹ اپ کے فورا بعد، یا لانچ سے پہلے بھی طاقت کی فراہمی شروع کرنے کی ضرورت پڑ سکتی ہے تاکہ گائروسکوپس کو رفتار میں تیز کیا جا سکے، اور مختلف لمبائی کے لیے طاقت فراہم کی جا سکے۔ چھوٹے اینٹی ٹینک یا ہوا سے ہوا میں مار کرنے والے میزائلوں کو صرف چند سیکنڈ کی پرواز کے لیے طاقت کی ضرورت پڑ سکتی ہے۔ دیگر، جیسے کہ تاکتیکی میزائل یا آئی سی بی ایم، کو کئی منٹ تک طاقت کی ضرورت پڑ سکتی ہے۔ ٹربوجیٹ سے چلنے والے کروز میزائلوں کی پرواز کا وقت سب سے طویل ہوتا ہے (طویل فاصلے پر ہونے کے باوجود پرواز میں بھی سست ہوتا ہے) ؛ تاہم، ان میں ایسے انجن بھی ہوتے ہیں جو زیادہ روایتی جنریٹر کو چلانے کے قابل ہوتے ہیں۔ میزائل کو طاقت دینے کے لیے عملی طور پر دو ٹیکنالوجیز استعمال کی جاتی ہیں: بیٹریاں اور جنریٹر۔ استعمال ہونے والی بیٹریاں عام طور پر خفیہ اقسام کی ہوتی ہیں جو شاذ و نادر ہی میزائلوں کے باہر پائی جاتی ہیں، جیسے سلور زنک یا تھرمل بیٹریاں۔ استعمال ہونے والے جنریٹر سادہ تیز رفتار جنریٹر ہوتے ہیں، جو براہ راست ٹربائن روٹر کے ذریعے چلائے جاتے ہیں جو راکٹ موٹر کے اخراج، یا پھر ایک مخصوص گیس جنریٹر کے ذریعے چلائے جاتے ہیں۔ متبادل اصول جنریٹر کو ناہموار اور بہت تیز رفتار کے قابل ہونا ضروری ہے، کیونکہ اسے ٹربائن کی رفتار سے چلایا جاتا ہے، بغیر تخفیف گیئرنگ کے۔ اس طرح روٹر ڈیزائن میں سادہ ہونا چاہیے اور سلپرنگ یا دیگر برش گیئر کے لیے کوئی سلائڈنگ کانٹیکٹ بھی نہیں ہو سکتا۔ اگرچہ میزائل کے لیے بجلی کی ضرورت بڑی حد تک ڈی سی سپلائی ہو سکتی ہے، اے سی الٹرنیٹر اور اس کی ریکٹیفائر کی ضرورت اب بھی اس کی مکینیکل مضبوطی کی وجہ سے پسند کی جاتی ہے۔ غیر معمولی طور پر، فیلڈ کنڈلی اور آرمیچر وائنڈنگ دونوں فکسڈ اسٹیٹر پر ہوتے ہیں۔ روٹر ایک سادہ دانتوں والا پہیہ ہے، جس میں کوئی گھماؤ یا برقی اجزاء نہیں ہیں۔ سب سے آسان صورت میں، اسٹیٹر میں چار کھمبے ہوتے ہیں اور فیلڈ کوئلز اور آرمیچر وائنڈنگز کو کھمبوں کے درمیان اسٹیٹر کے ارد گرد باری باری ترتیب دیا جاتا ہے۔ فیلڈ میگنےٹس کو ان کے قطبوں کے ساتھ ایک دوسرے کے مخالف ترتیب دیا جاتا ہے، یعنی۔ ایک آرمچر دو شمالی قطبوں کے درمیان ہے، ایک دو جنوبی قطبوں کے درمیان ہے۔ روٹر مقناطیسی، لیکن غیر مقناطیسی، لوہے کی ایک سادہ دانتوں والی ڈسک ہے۔ جیسے ہی یہ قطبوں کے درمیان گھومتا ہے، یہ مخالف قطبوں کی ایک جوڑی کے درمیان بہاؤ کو جوڑتا ہے۔ اس طرح اسٹیٹر کا مقناطیسی سرکٹ مثلث کا ایک جوڑا ہوتا ہے، ہر ایک میں ایک فیلڈ، ایک آرمیچر اور روٹر کے ذریعے ایک مشترکہ راستہ ہوتا ہے۔ فلکس ہر سرکٹ میں ایک فیلڈ سے اور ایک آرمیچر سے گزرتا ہے۔ جیسے ہی روٹر مڑتا ہے، دوسرا مثلث راستہ بنتا ہے، جو فلکس کو فیلڈ اور آرمیچر کے ایک جوڑے سے دوسرے میں تبدیل کرتا ہے اور آرمیچر کنڈلی میں بہاؤ کی سمت کو بھی الٹ دیتا ہے۔ یہ بہاؤ کا یہ الٹ پلٹ ہے جو متبادل ای ایم ایف پیدا کرتا ہے۔ روٹر کو مخالف کھمبے کے ٹکڑوں کے درمیان کے راستے کو پل کرنا چاہیے، لیکن کبھی بھی چاروں کو بیک وقت پل نہیں کرنا چاہیے۔ اس طرح اس میں قطبوں کی تعداد یکساں ہونی چاہیے، لیکن یہ چار سے تقسیم نہیں ہونا چاہیے۔ عملی روٹر چھ قطبوں کا استعمال کرتے ہیں۔ چونکہ ایک دانت کی پچ کی گردش ایک اے سی سائیکل پیدا کرنے کے لیے کافی ہے، اس لیے آؤٹ پٹ فریکوئنسی گردش کی رفتار (ریوز میں) کی پیداوار ہے۔ فی سیکنڈ) اور روٹر دانتوں کی تعداد۔ ابتدائی اے سی سسٹمز نے 400 ہرٹز کی معیاری فریکوئنسی کا استعمال کیا، جس نے الٹرنیٹرز کو دو پول روٹرز اور 24,000 آر پی ایم کی زیادہ سے زیادہ گردش کی رفتار تک محدود کر دیا۔ کثیر قطبی روٹرز سے اعلی تعدد کے استعمال کو پہلے ہی اسی وزن کے لیے زیادہ طاقت حاصل کرنے کے مستقبل کے ذرائع کے طور پر تسلیم کیا گیا تھا۔ سی سلگ میزائل الٹرنیٹر نے 24,000 آر پی ایم کی رفتار کا استعمال کرتے ہوئے 2,400 ہرٹز پر 1.5 کے وی اے بجلی پیدا کی۔ میدان کو مستقل مقناطیس یا فیلڈ کنڈلی کے ذریعے فراہم کیا جا سکتا ہے۔ آؤٹ پٹ وولٹیج کا ضابطہ گھومنے والے، یا تو فیلڈ کنڈلی، یا مستقل مقناطیس کے گرد گھومنے والے کنٹرول کے ذریعے کرنٹ کو کنٹرول کرکے حاصل کیا جاتا ہے۔ الٹرنیٹر ڈرائیو پروپلشن موٹر سب سے آسان حل پروپلشن موٹر سے کچھ گرم اخراج گیس کو ٹیپ کرتا ہے اور اسے جنریٹر ٹربائن کے ذریعے روٹ کرتا ہے۔ اس گیس کو کنٹرول سرفیس ایکچوایٹرز کو طاقت دینے کے لیے بھی استعمال کیا جا سکتا ہے، جیسا کہ ویجیلنٹ کے لیے استعمال کیا جاتا تھا۔ یہ میزائل کے لیے دستیاب سب سے آسان اور ہلکی بجلی کی فراہمی میں سے ایک ہے۔ موٹر سے خارج ہونے والی گیس سے خون بہنے سے مطلوبہ ایندھن کی مقدار میں اضافہ ہوتا ہے، لیکن یہ اثر معمولی ہے، تقریبا 1 فیصد۔ اخراج گرم ہوتا ہے، ممکنہ طور پر 2,400 ڈگری سیلسیس جتنا گرم ہوتا ہے، اور فروغ کے مرحلے میں 2,600 پی ایس آئی سے لے کر برقرار رہنے کے دوران 465 پی ایس آئی تک کے دباؤ پر ہوتا ہے۔ ایک زیادہ سنگین خرابی راستہ میں سوٹی ذرات کی مقدار ہے، جس کے لیے انہیں ٹربائن سے دور رکھنے کے لیے فلٹر کی ضرورت ہوتی ہے۔ چونکہ اس طرح کے فلٹر خود بند ہو سکتے ہیں، اس لیے یہ طریقہ مختصر پرواز کے دورانیے کے لیے بہترین موزوں ہے۔ گیس جنریٹر ایک کیمیائی آلہ ہے جو دباؤ میں گیس کی فراہمی کے لیے جلتا ہے۔ اگرچہ اب بھی گرم ہے، راکٹ موٹر کے اخراج کے مقابلے میں، یہ گیس راکٹ کے اخراج کے مقابلے میں ذرات کو ٹھنڈا اور صاف کر سکتی ہے۔ ٹھوس اور مائع ایندھن والے گیس جنریٹر دونوں استعمال کیے جا سکتے ہیں۔ موٹر کے اخراج کے بجائے گیس جنریٹر ڈرائیو کے فوائد یہ ہیں: صاف، ٹھنڈا اخراج، جس سے ٹربائن کے مسائل پیدا ہونے کا امکان کم ہوتا ہے۔ لانچ کرنے سے پہلے گیس جنریٹر کو شروع کرنے کی صلاحیت، جس سے گائروسکوپ کو رفتار، کنٹرول سطحوں کے لیے طاقت وغیرہ تک گھمانے کا وقت ملتا ہے۔ بیلسٹک کوسٹ مرحلے کے دوران موٹر کے جلنے کے بعد بجلی کی پیداوار جاری رکھنے کی صلاحیت۔ ترقی کی تاریخ اس قسم کے پہلے الٹرنیٹرز کا آغاز پہلے میزائلوں سے ہوا جن میں کافی برقی طاقت کی ضرورت ہوتی ہے، جو ریڈار کے متلاشیوں (ابتدائی طور پر نیم فعال ریڈار ہومنگ) کا استعمال کرتے ہیں۔ ان کی ترقی 1940 کی دہائی کے آخر میں ہوا سے ہوا میں مار کرنے والے میزائلوں جیسے چڑیا کے ساتھ شروع ہوئی۔ چڑیا ایک نسبتا بڑا میزائل تھا جس کا ایئر فریم 8 انچ قطر کا تھا۔ 1950 کی دہائی کے آخر تک، ٹربائن سے چلنے والے الٹرنیٹرز کو ہلکے وزن والے اینٹی ٹینک میزائلوں جیسے ویجیلنٹ میں بھی استعمال کیا جا رہا تھا۔ ویجیلنٹ کے جسم کا قطر 4 انچ ہے، جس میں ایک انچ مرکزی جیٹ پائپ بھی شامل ہے۔ الٹرنیٹر اور ٹربائن کو صرف 1 انچ کی بقیہ اینولر جگہ میں نصب کیا گیا تھا۔ مستقل مقناطیسی ایک متبادل تیز رفتار جنریٹر مستقل مقناطیسی مقناطیسی ہے۔ مطلوبہ پیداوار حاصل کرنے کا انحصار جدید نایاب زمین کے مقناطیس، جیسے سماریم کوبالٹ یا نیوڈیمیم کے استعمال پر ہے۔ آؤٹ پٹ کنڈلی ایک اسٹیٹر کے طور پر بنتی ہے، جس میں گھومنے والے کثیر قطبی رنگ مقناطیس سے محوری مقناطیسی بہاؤ ہوتا ہے۔ الیگزینڈرسن الٹرنیٹر متغیر ہچکچاہٹ سینسر سوئچڈ ہچکچاہٹ موٹر حوالہ جات متبادل برقی جنریٹر میزائل ٹیکنالوجی بھی دیکھیں۔