From Wikipedia, the free encyclopedia
پیش‌ران وسیله‌ای است که برای تبدیل نیروی مکانیکی به نیروی رانش در هواگردها و کشتی‌ها استفاده می‌شود. به پیش‌ران هواگردها مَلَخ و به پیش‌ران شناورها پروانه گفته می‌شود.
 | برای تأییدپذیری کامل این مقاله به منابع بیشتری نیاز است. |
نیروی رانش لازم از راه به حرکت درآوردن هوا یا آب فراهم می‌شود. یک ملخ از دو یا چند تیغهٔ تاب‌خورده تشکیل می‌شود. وقتی ملخ حول محور خود می‌چرخد، برآر تولید شده توسط این تیغه‌ها در جهت افقی باعث حرکت هواگرد می‌شود.
ملخ‌ها در سامانه‌های پیشرفته، وظیفهٔ تبدیل قدرت چرخشی میل‌لنگ موتور (در موتورهای پیستونی) را به نیروی پیشرانه دارند. این نیرو برابر است با حاصل ضرب جرم هوای به عقب رانده شده به وسیله ملخ در ثانیه و سرعتی که به این جریان هوا داده می‌شود. چنانچه فردی در هنگام سکون هواپیما روی زمین در عقب ملخ در حال چرخش ایستاده باشد این جریان هوا را کاملاً حس می‌نماید. به‌طور اصولی، پره یک ملخ همانند یک بال کوچک بوده که تولید کنندهٔ نیروی آیرودینامیکی است. این نیروی آیرودینامیکی را می‌توان به یک مؤلفه نیرو در امتداد محور هواپیما (نیروی پیشرانه)، و مؤلفه دیگر در صفحهٔ پره‌های ملخ (نیروی گشتاوری) تجزیه نمود. پره ملخ از یک سری مقاطع ماهی‌واره شکل تشکیل شده که امکان دارد شکل آن از ریشه تا نوک پره تغییر نماید. ملخ نسبت به هواپیما در حال چرخش است و از این‌رو جریان نسبی عبور داده شده متشکل از مجموع بردارهای سرعت جریان آزاد هواپیما و سرعت چرخشی ملخ است. زاویه بین این سرعت نسبی و صفحهٔ چرخش ملخ به نام زاویهٔ حلزونی معروف است. برای سرعت معین یک هواپیما، این زاویهٔ حلزونی از ریشه تا نوک پره تغییر می‌نماید، زیرا مقاطع نوک ملخ سریعتر از مقاطع ریشه در حال چرخش هستند.
ملخهای هواپیما را می‌توان به ۸ دستهٔ کلی تقسیم کرد.
۱-ملخ گام ثابت: ملخ به صورت یک تکه ساخته می‌شود، زاویهٔ گام آن ثابت است و معمولاً در انواع دو پره ساخته می‌شود. جنس این نوع ملخ غالباً چوبی یا فلزی می‌باشد. انواع چوبی آن در جنگ جهانی، معمولاً در هواپیماهای شخصی و تجاری استفاده می‌شد. یک ملخ چوبی، از یک بلوک جامد بریده نشده بلکه از تعدادی لایه‌های مجزا ساخته شده که به دقت انتخاب شده‌اند. امروزه ملخهای فلزی کاربرد گسترده‌ای در تمامی انواع هواپیماها دارند که ظاهر آن همانند انواع چوبی آن می‌باشد با این تفاوت که مقطع آن معمولاً باریکتر است.
در این حالت، با چرخش پره به سمت زوایای حمله منفی، نیروی پیشرانهٔ منفی ایجاد می‌گردد.
۸-ملخهای کنترل بتا: در این ملخ‌ها تغییر دستی زاویه حمله وجود دارد و در جاهایی که نیاز به کنترل دستی نیروی تراست می‌باشد، استفاده می‌شود.
در یک دسته‌بندی دیگر می‌توان ملخهای هواپیما را به دو نوع ملخهای پوشر و ملخهای تراکتوری تقسیم کرد. نوع اول در انتهای موتور موتور نصب می‌شود و تراست تولید شدهٔ آن هواپیما را به جلو هل می‌دهد. نوع دوم در جلوی هواپیما نصب می‌شود و هواپیما را با خود می‌کشد.
پره‌های برآزا: در بالگردان، پره چرخنده وسیله‌ای برای تولید نیروی برا می‌باشد. پره‌های روتور (چرخنده) دارای شکل ماهی‌واره بوده و طول آنها بلند و کشیده‌است (نسبت منظری زیاد) تعداد پره‌ها بستگی به عوامل طراحی دارد. به‌طور کلی، برای بالگردان‌های سنگین پره‌های بیشتری استفاده شده تا اینکه نسبت بارگذاری روی هر یک از پره‌ها کاهش یابد.
وسیله پیش‌ران شناورها بیشتر به صورت یک چرخ‌پره است پروانه نامیده می‌شود. توانی که برای رانش شناور به پروانه منتقل می‌شود و برابر است با توان محور چرخ‌دنده منهای انرژی تلف‌شده در مسیر انتقال، توان پروانه نام دارد. آشفتگی‌ای که براثر حرکت پروانه در پشت شناور در آب ایجاد می‌شود، ردّ پروانه[1] نام دارد. به نسبت سطح گستردهٔ تیغه‌های پروانه به سطح پروانه، نسبت مساحت پروانه گفته می‌شود.
ساختار[2]:
بخش مرکزی سازهٔ پروانه که تیغه‌های پروانه به آن متصل است، توپی نام دارد. هریک از پره‌هایی که به توپی پروانه متصل هستند، تیغهٔ پروانه نام دارند.
بخش انتهایی محور انتقال نیرو از موتور که پروانه به آن متصل است، میل پروانه است. مهرهٔ بزرگی که پروانه را بر روی میل پروانه مهار می‌کند، مهرهٔ پروانه نامیده می‌شود. سرپوشی مخروطی که برای تسهیل جریان آب در اطراف پروانه بر روی مهرهٔ پروانه بسته می‌شود& کلاهک پروانه نام دارد. بخشی متشکل از دو نیم‌مخروط که از آن به‌عنوان کلاهک پروانه استفاده می‌شود و باعث تسهیل حرکت آب در اطراف پروانه می‌شود، آستینهٔ پروانه نام دارد. چارچوبی که دربرگیرندهٔ جایگاه سکان و طاقی پروانه و جایگاه پروانه و پاشنهٔ چرخشی سکان (sole piece) است، قاب پروانه نام دارد.
بخش قوسی‌شکل و فوقانی قاب سکان که بالای فضای پروانه است، طاقی پروانه نام دارد. حفاظ پروانه، شبکه‌ای از لوله‌ها که حریمی گرداگرد پروانه ایجاد می‌کند تا از برخورد پروانه با سازه‌های زیرآبی، ازجمله دیواره‌های اسکله، جلوگیری کند. جایگاه پروانه[3]، بخش پیشین قاب سکان است که محور پروانه از آن عبور می‌کند و پروانه بر روی آن نصب می‌شود.
برخی از گونه‌های پروانه شناورها[4]:
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.
