Propeller Synchrophaser

 نویسنده: علی رفیع زاده

آیا تابحال نام Propeller Synchrophaser را شنیده اید؟

Propeller Synchrophaser  چه کاری را برای ما انجام میدهد؟

Propeller Synchrophaser  در چه هواپیما هایی وجود دارد؟

نحوه کارکرد Propeller Synchrophaser چگونه است؟

امروز در رابطه Propeller Synchrophaser و هر سوالی که با خود دراین زمینه در ذهن دارید صحبت میشود و توضیحات کامل و جامع در رابطه با این موضوع برای شما دوستان عزیز ارائه میگردد با ما همراه باشید.

در هواپیماهای دارای بیش از یک موتور ملخی، صدای تولیدشده توسط چرخش ملخ‌ها می‌تواند منجر به ارتعاشات، نویز زیاد در کابین، و کاهش راحتی سرنشینان شود. یکی از راهکارهای مؤثر برای کاهش این مشکلات، استفاده از سیستم‌های Propeller Synchrophaser است.  این سیستم، با هم‌فازسازی دوران ملخ‌ها، به کاهش نویز و ارتعاشات کمک می‌کند و بازده کلی هواپیما را بهبود می‌بخشد.

1. تعریف Propeller Synchrophaser

Propeller Synchrophaser سیستمی الکترونیکی/الکترومکانیکی است که با تنظیم زاویه ی فاز چرخش ملخها نسبت به یکدیگر، صدای تداخل حاصل از آنها را کاهش میدهد. هدف اصلی آن، هم فاز کردن دوران ملخها یا ایجاد الگوی کنترل شده ای از اختلاف فاز است که از همپوشانی فرکانس های صوتی مضر جلوگیری میکند.

1. تاریخچه و توسعه

اولین کاربردهای Synchrophaser به دهه ۱۹۴۰ برمیگردد، زمانی که در هواپیماهای چندموتوره مانند B-29 و B-36 از روش های مکانیکی ابتدایی برای هم فازسازی استفاده شد.

با توسعه سیستم های الکترونیکی در دهه ۱۹۶۰ و ۱۹۷۰، سیستم های Synchrophaser مدرن تر در هواپیماهایی مانند Lockheed P-3 Orion و C-130 Hercules پیاده سازی شدند.

1. اجزای اصلی سیستم Synchrophaser

پیکاپ سرعت/پوزیشن ملخ :(Propeller Speed Pickup) حسگری که اطلاعات سرعت و موقعیت زاویه های هر ملخ را فراهم میکند.

واحد کنترل الکترونیکی  :(Electronic Control Unit - ECU) مغز سیستم که با پردازش داده های حسگر، دستورات تنظیم به واحدهای کنترل سرعت میدهد.

 Actuator یا کنترل کننده ی سرعت ملخ: وظیفه ی اعمال تنظیمات روی زاویه ی پره ها یا سرعت چرخش را برعهده دارد.

سیستم هشدار و نشاندهنده کابین: نمایش وضعیت عملکرد سیستم و اعلام خطا در کابین خلبان.

1. اصول عملکرد

عملکرد سیستم بر پایه ی کنترل فاز است:

هم زمان سازی ((Synchronization: همه ی ملخ ها دقیقاً در یک زاویه چرخش خاص میچرخند.

هم فاز سازی (Synchrophasing): ملخ ها با یک اختلاف فاز کنترل شده می چرخند تا امواج صوتی مخرب به حداقل برسد.

مثال: اگر دو ملخ با 90 درجه اختلاف فاز بچرخند، صدای تولیدی شان به طور محسوسی کاهش می یابد.

1. انواع سیستم های Synchrophaser

سیستم های دستی: خلبان با استفاده از نشاندهنده ها، به صورت دستی فاز ملخ ها را تنظیم میکند .(بیشتر در هواپیما های قدیمی تر دیده می شود.)

سیستم های خودکار: سیستم به صورت خودکار اختلاف فاز را تنظیم و حفظ میکند. (در هواپیما های مدرن نظامی و تجاری کاربرد دارد.)

1. مزایا

1. کاهش نویز در کابین و افزایش راحتی سرنشینان

2. کاهش ارتعاشات مضر برای سازه هواپیما

3. بهبود کارایی آیرودینامیکی و مصرف سوخت

4. کاهش خستگی سازهای و افزایش عمر قطعات

1. معایب

1. پیچیدگی بیشتر سیستم

2. نیاز به کالیبراسیون دقیق و تعمیرات تخصصی

3. حساسیت بالا به خطاهای الکترونیکی یا سنسورها

1. هواپیماهای مجهز به Propeller Synchrophaser

Lockheed C-130 Hercules .1

Lockheed P-3 Orion .2

 Saab 340 .3

 ATR 42/72 .4

 Dash 8 (Q400) .5

در برخی از مدل‌های ATR و Q400، سیستم‌های Synchrophaser نقش مهمی در کاهش سطح نویز برای استفاده در فرودگاه‌های شهری دارند.

1. نگهداری و تعمیرات Maintenance))

1. بررسی دورهای سنسورهای موقعیت ملخ

2. تست صحت عملکرد ECU با دستگاه های مخصوص

3. بررسی میزان هماهنگی فاز به صورت دوره ای (با تجهیزات زمینی یا در پرواز آزمایشی)

4. جایگزینی قطعات الکترونیکی معیوب مانند مدارات ECU یا Actuator در صورت لزوم

1. تفاوت Synchrophaser با Synchronizer

1. کاربردهای آینده و فناوری های نوین

1. استفاده از سیستم های هوش مصنوعی برای تنظیم بهتر فاز

2. بهره گیری از شبکه های حسگری بیسیم برای کاهش وزن سیمکشی

3. توسعه سیستمهای Synchrophasing در هواپیماهای الکتریکی چند ملخه eVTOLs))

Propeller Synchrophaser یک فناوری حیاتی در افزایش راحتی و عملکرد هواپیماهای ملخی چندموتوره است. با کاهش نویز و ارتعاش، این سیستم تأثیر چشمگیری بر کاهش خستگی سرنشینان و افزایش طول عمر قطعات دارد. با پیشرفت فناوری، آیندهی این سیستم ها به سمت اتوماسیون کامل و ترکیب با هوش مصنوعی خواهد رفت.