দ্রুত, শান্ত, ক্লিনার - নতুন বিমানের ইঞ্জিন
দেখা যাচ্ছে যে বিমান চালনায় অনেক কিছু পরিবর্তন করার জন্য, আপনাকে নতুন প্রপেলার, ভবিষ্যত ডিজাইন বা মহাকাশ সামগ্রীর সন্ধান করতে হবে না। এটি একটি অপেক্ষাকৃত সহজ যান্ত্রিক সংক্রমণ ব্যবহার করার জন্য যথেষ্ট ...
এটি সাম্প্রতিক বছরগুলির অন্যতম গুরুত্বপূর্ণ উদ্ভাবন। গিয়ারড টার্বোফ্যান মোটর (GTF) কম্প্রেসার এবং ফ্যানকে বিভিন্ন গতিতে ঘুরতে দেয়। ফ্যান ড্রাইভ গিয়ার ফ্যান শ্যাফ্টের সাথে ঘোরে কিন্তু ফ্যান মোটরকে নিম্নচাপের কম্প্রেসার এবং টারবাইন থেকে আলাদা করে। ফ্যানটি ধীর গতিতে ঘোরে, যখন কম্প্রেসার এবং নিম্নচাপের টারবাইন উচ্চ গতিতে কাজ করে। প্রতিটি ইঞ্জিন মডিউল সর্বোত্তম দক্ষতায় কাজ করতে পারে। প্রায় $20 বিলিয়নের R&D এবং R&D ব্যয়ের 1000 বছরের পর, Pratt & Whitney PurePower PW2016G টার্বোফ্যান পরিবার কয়েক বছর আগে চালু হয়েছিল এবং XNUMX সাল থেকে বাণিজ্যিক বিমানে ব্যাপকভাবে চালু হয়েছে।
আধুনিক টার্বোফ্যান ইঞ্জিন দুটি উপায়ে থ্রাস্ট তৈরি করে। প্রথমত, কম্প্রেসার এবং দহন চেম্বার এর মূলে অবস্থিত। সামনের দিকে একটি ফ্যান রয়েছে যা কোর দ্বারা চালিত, মোটর কোরের চারপাশে বাইপাস চেম্বারের মাধ্যমে বায়ু পরিচালনা করে। বাইপাস অনুপাত হল কোরের মধ্য দিয়ে যাওয়া বাতাসের পরিমাণ এবং এর মধ্য দিয়ে যাওয়া বাতাসের অনুপাত। সাধারণভাবে, একটি উচ্চ বাইপাস অনুপাত মানে শান্ত, আরও দক্ষ এবং আরও শক্তিশালী ইঞ্জিন। প্রচলিত টার্বোফ্যান ইঞ্জিনের বাইপাস অনুপাত থাকে 9 থেকে 1। Pratt PurePower GTF ইঞ্জিনের বাইপাস অনুপাত 12 থেকে 1 থাকে।
বাইপাস অনুপাত বাড়ানোর জন্য, মোটর নির্মাতাদের ফ্যান ব্লেডের দৈর্ঘ্য বাড়াতে হবে। যাইহোক, যখন লম্বা করা হয়, ব্লেডের শেষে প্রাপ্ত ঘূর্ণন গতি এত বেশি হবে যে অবাঞ্ছিত কম্পন ঘটবে। ধীরগতির জন্য আপনার ফ্যানের ব্লেডের প্রয়োজন, এবং গিয়ারবক্স এর জন্যই। প্র্যাট অ্যান্ড হুইটনির মতে, এই ধরনের একটি ইঞ্জিন 16 শতাংশ পর্যন্ত উচ্চ হতে পারে। মহান জ্বালানী অর্থনীতি এবং 50 শতাংশ. কম নিষ্কাশন নির্গমন এবং 75 শতাংশ। শান্ত সম্প্রতি, SWISS এবং Air Baltic ঘোষণা করেছে যে তাদের GTF C-সিরিজের জেট ইঞ্জিনগুলি প্রস্তুতকারকের প্রতিশ্রুতি থেকে এমনকি কম জ্বালানী খরচ করে৷
একটি উত্পাদন লাইনে PW1100G-JM ইঞ্জিন
টাইম ম্যাগাজিন PW1000G ইঞ্জিনকে 50 সালের 2011টি সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ আবিষ্কারের মধ্যে একটি এবং ছয়টি পরিবেশবান্ধব উদ্ভাবনের মধ্যে একটি হিসাবে চিহ্নিত করেছে, কারণ Pratt & Whitney PurePower কে বর্তমান জেট ইঞ্জিনের তুলনায় পরিষ্কার, শান্ত, আরও শক্তিশালী এবং কম জ্বালানী ব্যবহার করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে৷ 2016 সালে, রিচার্ড অ্যান্ডারসন, ডেল্টা এয়ার লাইন্সের তৎকালীন সভাপতি, বোয়িং-এর ড্রিমলাইনার যৌগিক নির্মাণে বিপ্লবের পর থেকে ইঞ্জিনটিকে "প্রথম সত্যিকারের উদ্ভাবন" বলে অভিহিত করেছিলেন।
সঞ্চয় এবং নির্গমন হ্রাস
বাণিজ্যিক বিমান চলাচল খাত বছরে 700 মিলিয়ন টন কার্বন ডাই অক্সাইড নির্গত করে। যদিও তা মাত্র ২ শতাংশের মতো। বৈশ্বিক কার্বন ডাই অক্সাইড নির্গমন, এমন প্রমাণ রয়েছে যে জেট জ্বালানীতে গ্রীনহাউস গ্যাসগুলি বায়ুমণ্ডলের উপর বেশি প্রভাব ফেলে কারণ তারা উচ্চ উচ্চতায় নির্গত হয়।
প্রধান ইঞ্জিন নির্মাতারা জ্বালানি সংরক্ষণ এবং নির্গমন কমাতে চাইছে। প্র্যাটের প্রতিযোগী CFM ইন্টারন্যাশনাল সম্প্রতি LEAP নামে নিজস্ব উন্নত ইঞ্জিন চালু করেছে, যা কোম্পানির কর্মকর্তারা বলছেন যে অন্যান্য সমাধানের খরচে একটি গিয়ারড টার্বোফ্যানের অনুরূপ ফলাফল প্রদান করে। CFM দাবি করে যে একটি ঐতিহ্যবাহী টার্বোফ্যান আর্কিটেকচারে, পাওয়ারট্রেনের অতিরিক্ত ওজন এবং টানা ছাড়াই একই সুবিধাগুলি অর্জন করা যেতে পারে। LEAP লাইটওয়েট কম্পোজিট ম্যাটেরিয়াল এবং কার্বন ফাইবার ফ্যান ব্লেড ব্যবহার করে শক্তি দক্ষতার উন্নতি সাধন করে যা কোম্পানির মতে প্র্যাট অ্যান্ড হুইটনি ইঞ্জিনের সাথে তুলনীয়।
আজ অবধি, A320neo-এর জন্য এয়ারবাস ইঞ্জিনের অর্ডারগুলি প্রায় সমানভাবে CFM এবং Pratt & Whitney-এর মধ্যে বিভক্ত। দুর্ভাগ্যবশত পরবর্তী কোম্পানির জন্য, PurePower মোটর ব্যবহারকারীদের জন্য সমস্যা সৃষ্টি করছে। প্রথমটি এই বছর প্রদর্শিত হয়েছিল, যখন কাতার এয়ারওয়েজ এয়ারবাস A320neo-তে GTF ইঞ্জিনগুলির অসম কুলিং রেকর্ড করা হয়েছিল। অসম শীতলতা অংশগুলির বিকৃতি এবং ঘর্ষণ হতে পারে এবং একই সময়ে ফ্লাইটের মধ্যে সময় বাড়ায়। ফলস্বরূপ, এয়ারলাইন সিদ্ধান্তে পৌঁছেছে যে ইঞ্জিনগুলি অপারেশনাল প্রয়োজনীয়তা পূরণ করে না। এর কিছুক্ষণ পরে, ভারতীয় বিমান চলাচল কর্তৃপক্ষ PurePower GTF ইঞ্জিন দ্বারা চালিত 11টি Airbus A320neo বিমানের ফ্লাইট স্থগিত করে। ইকোনমিক টাইমস অনুসারে, এয়ারবাস জিটিএফ-চালিত বিমানের দুই সপ্তাহের মধ্যে তিনটি ইঞ্জিন ব্যর্থতার পরে এই সিদ্ধান্ত নেওয়া হয়েছে। প্র্যাট এবং হুইটনি এই অসুবিধাগুলিকে ছোট করে বলেছে যে সেগুলি অতিক্রম করা সহজ।
এয়ারবাস ইলেকট্রনিক ফ্যান
এয়ারক্রাফ্ট ইঞ্জিনের ক্ষেত্রে আরেকটি দৈত্য, রোলস-রয়েস, তার নিজস্ব পাওয়ার গিয়ারবক্স তৈরি করছে, যা 2025 সালের মধ্যে বড় টারবোফ্যানগুলিতে জ্বালানী খরচ 25% কমিয়ে দেবে। সুপরিচিত ট্রেন্ট ইঞ্জিন পরিসরের পুরানো মডেলের তুলনায়। এর মানে অবশ্যই একটি নতুন প্র্যাট অ্যান্ড হুইটনি ডিজাইন প্রতিযোগিতা।
ব্রিটিশরা অন্যান্য ধরণের উদ্ভাবনের কথাও ভাবছে। সাম্প্রতিক সিঙ্গাপুর এয়ারশোর সময়, রোলস-রয়েস ইন্টেলিজেন্ট ইঞ্জিন ইনিশিয়েটিভ চালু করেছে, যার লক্ষ্য হল বুদ্ধিমান বিমানের ইঞ্জিন তৈরি করা যা একে অপরের সাথে যোগাযোগ করার ক্ষমতা এবং একটি সমর্থন নেটওয়ার্কের মাধ্যমে নিরাপদ এবং আরও দক্ষ। ইঞ্জিন এবং পরিষেবা ইকোসিস্টেমের অন্যান্য অংশগুলির সাথে অবিচ্ছিন্ন দ্বি-মুখী যোগাযোগ প্রদানের মাধ্যমে, ইঞ্জিন সমস্যাগুলি হওয়ার আগে সমাধান করতে সক্ষম হবে এবং কীভাবে কার্যকারিতা উন্নত করা যায় তা শিখতে পারবে। তারা তাদের কাজ এবং অন্যান্য ইঞ্জিনের ইতিহাস থেকেও শিখবে, এবং সর্বোপরি, তাদের এমনকি চলতে চলতে নিজেদের মেরামত করতে হবে।
ড্রাইভের আরও ভালো ব্যাটারির প্রয়োজন
2050 সালের জন্য ইউরোপীয় কমিশনের এভিয়েশন ভিশন CO নির্গমন হ্রাসের জন্য আহ্বান জানিয়েছে।2 75 শতাংশ, নাইট্রোজেন অক্সাইড 90 শতাংশ। এবং শব্দ 65 শতাংশ। বিদ্যমান প্রযুক্তির সাহায্যে এগুলো অর্জন করা যায় না। বৈদ্যুতিক এবং হাইব্রিড-ইলেকট্রিক প্রপালশন সিস্টেমগুলিকে বর্তমানে এই চ্যালেঞ্জগুলি মোকাবেলা করার জন্য সবচেয়ে প্রতিশ্রুতিশীল প্রযুক্তি হিসাবে দেখা হয়।
বাজারে দুই আসন বিশিষ্ট বৈদ্যুতিক আলোর বিমান রয়েছে। ফোর-সিটার হাইব্রিড-ইলেকট্রিক যান দিগন্তে। NASA ভবিষ্যদ্বাণী করেছে যে 20-এর দশকের প্রথম দিকে, এই ধরনের সংক্ষিপ্ত যাত্রা, নয়-সিটের এয়ারলাইনার ছোট সম্প্রদায়ের কাছে বিমান পরিষেবা ফিরিয়ে আনবে। ইউরোপ এবং মার্কিন উভয় ক্ষেত্রেই, বিজ্ঞানীরা বিশ্বাস করেন যে 2030 সালের মধ্যে 100 আসনের ক্ষমতা সহ একটি হাইব্রিড-ইলেকট্রিক বিমান তৈরি করা সম্ভব। তবে, শক্তি সঞ্চয়ের ক্ষেত্রে উল্লেখযোগ্য অগ্রগতি প্রয়োজন হবে।
বর্তমানে, ব্যাটারির শক্তি ঘনত্ব কেবল যথেষ্ট নয়। যাইহোক, এই সব পরিবর্তন হতে পারে. টেসলার বস ইলন মাস্ক বলেছেন যে একবার ব্যাটারিগুলি প্রতি কিলোগ্রামে 400 ওয়াট-ঘন্টা উত্পাদন করতে সক্ষম হয়ে গেলে এবং কোষের শক্তির মোট ওজনের অনুপাত 0,7-0,8 হলে, বৈদ্যুতিক ট্রান্সকন্টিনেন্টাল এয়ারলাইনার একটি "কঠিন বিকল্প" হয়ে উঠবে৷ বিবেচনা করে যে লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি 113 সালে 1994 Wh/kg, 202 সালে 2004 Wh/kg শক্তির ঘনত্ব অর্জন করতে সক্ষম হয়েছিল এবং এখন প্রায় 300 Wh/kg পৌঁছাতে সক্ষম হয়েছে, এটা ধরে নেওয়া যেতে পারে যে পরবর্তী দশকের মধ্যে তারা 400 Wh/kg স্তরে পৌঁছাবে।
কিটি হক ইলেকট্রিক দুই-সিটার এয়ার ট্যাক্সি প্রকল্প
এয়ারবাস, রোলস-রয়েস এবং সিমেন্স সম্প্রতি ই-ফ্যান এক্স ফ্লাইং ডেমোনস্ট্রেটর বিকাশের জন্য অংশীদারিত্ব করেছে, যা বাণিজ্যিক বিমানের হাইব্রিড-ইলেকট্রিক প্রপালশনে একটি উল্লেখযোগ্য পদক্ষেপ হবে। ই-ফ্যান এক্স হাইব্রিড বৈদ্যুতিক প্রযুক্তি প্রদর্শনের প্রত্যাশিত - ফ্যান এক্স 2020 সালে একটি বিস্তৃত স্থল পরীক্ষার প্রচারণার পরে উড়ে যাবে। প্রথম পর্যায়ে, BAe 146 একটি XNUMX মেগাওয়াট বৈদ্যুতিক মোটর দিয়ে চারটি ইঞ্জিনের একটিকে প্রতিস্থাপন করবে। পরবর্তীকালে, সিস্টেমের পরিপক্কতা প্রদর্শনের পরে একটি বৈদ্যুতিক মোটর দিয়ে দ্বিতীয় টারবাইন প্রতিস্থাপন করার পরিকল্পনা করা হয়েছে।
এয়ারবাস সামগ্রিক একীকরণের পাশাপাশি হাইব্রিড বৈদ্যুতিক প্রপালশন এবং ব্যাটারি নিয়ন্ত্রণ আর্কিটেকচার এবং ফ্লাইট নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থার সাথে এর একীকরণের জন্য দায়ী থাকবে। রোলস-রয়েস গ্যাস টারবাইন ইঞ্জিন, XNUMX-মেগাওয়াট জেনারেটর এবং পাওয়ার ইলেকট্রনিক্সের জন্য দায়ী থাকবে। এয়ারবাসের সাথে, রোলস-রয়েস বর্তমান সিমেন্স ন্যাসেল এবং বৈদ্যুতিক মোটরের সাথে ভক্তদের মানিয়ে নিতেও কাজ করবে। সিমেন্স XNUMX মেগাওয়াট বৈদ্যুতিক মোটর এবং একটি ইলেকট্রনিক পাওয়ার কন্ট্রোলার, সেইসাথে একটি বৈদ্যুতিন সংকেতের মেরু বদল, রূপান্তরকারী এবং বিদ্যুৎ বিতরণ ব্যবস্থা সরবরাহ করবে।
বিশ্বের অনেক গবেষণা কেন্দ্র বৈদ্যুতিক বিমান নিয়ে কাজ করছে, নাসা সহ, যা X-57 ম্যাক্সওয়েল তৈরি করছে। কিটি হক ইলেকট্রিক দুই-সিটার এয়ার ট্যাক্সি প্রকল্প এবং বড় কেন্দ্র, কোম্পানি বা ছোট স্টার্ট-আপগুলির অন্যান্য অনেক কাঠামোও তৈরি করা হচ্ছে।
প্রদত্ত যে যাত্রী এবং কার্গো বিমানের গড় আয়ুকাল যথাক্রমে প্রায় 21 এবং 33 বছর, এমনকি যদি আগামীকাল উত্পাদিত সমস্ত নতুন বিমান সর্ব-ইলেকট্রিক হয়, তবে জীবাশ্ম-জ্বালানি-চালিত বিমানগুলিকে ফেজ করতে দুই থেকে তিন দশক সময় লাগবে৷
তাই দ্রুত কাজ হবে না। এদিকে, জৈব জ্বালানী বিমান চলাচল খাতে পরিবেশকে হালকা করতে পারে। তারা 36-85 শতাংশ কার্বন ডাই অক্সাইড নির্গমন কমাতে সাহায্য করে। জেট ইঞ্জিনের জন্য জৈব জ্বালানী মিশ্রণগুলি 2009 সালে প্রত্যয়িত হওয়া সত্ত্বেও, বিমান শিল্পের পরিবর্তনগুলি বাস্তবায়নের জন্য তাড়াহুড়ো নেই। শিল্প পর্যায়ে জৈব জ্বালানী উৎপাদন নিয়ে আসার সাথে কিছু প্রযুক্তিগত প্রতিবন্ধকতা এবং চ্যালেঞ্জ রয়েছে, কিন্তু মূল প্রতিবন্ধক হল দাম - জীবাশ্ম জ্বালানির সমতা অর্জন করতে আরও দশ বছর সময় লাগে।
ভবিষ্যতে পদক্ষেপ
একই সময়ে, ল্যাবগুলি আরও কিছুটা ভবিষ্যতের বিমান ইঞ্জিন ধারণা নিয়ে কাজ করছে। এখন পর্যন্ত, উদাহরণস্বরূপ, একটি প্লাজমা ইঞ্জিন খুব বাস্তবসম্মত শোনাচ্ছে না, তবে এটি অস্বীকার করা যায় না যে বৈজ্ঞানিক কাজগুলি আকর্ষণীয় এবং দরকারী কিছুতে বিকশিত হবে। প্লাজমা থ্রাস্টার ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ফিল্ড তৈরি করতে বিদ্যুৎ ব্যবহার করে। তারা বায়ু বা আর্গনের মতো গ্যাসকে প্লাজমাতে সংকুচিত করে এবং উত্তেজিত করে - একটি গরম, ঘন, আয়নিত অবস্থায়। তাদের গবেষণা এখন মহাকাশে (আয়ন থ্রাস্টার) স্যাটেলাইট উৎক্ষেপণের ধারণার দিকে নিয়ে যায়। যাইহোক, বার্লিনের টেকনিক্যাল ইউনিভার্সিটির বারকান্ট গোয়েক্সেল এবং তার দল প্লেনে প্লাজমা থ্রাস্টার লাগাতে চায়।
গবেষণার লক্ষ্য হল একটি এয়ার-জেট প্লাজমা ইঞ্জিন তৈরি করা যা টেকঅফ এবং উচ্চ-উচ্চতা উভয় ফ্লাইটের জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে। প্লাজমা জেটগুলি সাধারণত ভ্যাকুয়াম বা নিম্নচাপের বায়ুমণ্ডলে কাজ করার জন্য ডিজাইন করা হয় যেখানে গ্যাস সরবরাহের প্রয়োজন হয়। যাইহোক, গোকসেলের দল একটি বায়ুমণ্ডলের চাপে বাতাসে কাজ করতে সক্ষম এমন একটি ডিভাইস পরীক্ষা করেছে। "আমাদের প্লাজমা অগ্রভাগ প্রতি সেকেন্ডে 20 কিলোমিটার পর্যন্ত গতিতে পৌঁছাতে পারে," গোকেল জার্নাল অফ ফিজিক্স কনফারেন্স সিরিজে বলেছেন।
ভবিষ্যতের হাইপারসনিক গাড়িতে SABER ইঞ্জিন
শুরু করার জন্য, দলটি 80 মিলিমিটার লম্বা ক্ষুদ্রাকৃতির থ্রাস্টার পরীক্ষা করেছে। একটি ছোট বিমানের জন্য, এটি দলটি যতটা সম্ভব বিবেচনা করে তার এক হাজার পর্যন্ত হবে। সবচেয়ে বড় সীমাবদ্ধতা, অবশ্যই, লাইটওয়েট ব্যাটারির অভাব। বিজ্ঞানীরা হাইব্রিড বিমানের কথাও বিবেচনা করছেন, যেখানে একটি প্লাজমা ইঞ্জিন অভ্যন্তরীণ জ্বলন ইঞ্জিন বা রকেটের সাথে মিলিত হবে।
আমরা যখন উদ্ভাবনী জেট ইঞ্জিনের ধারণা সম্পর্কে কথা বলি, তখন আসুন আমরা ভুলে যাই না SABER (Synergistic Air-breathing Rocket Engine) যেটি Reaction Engines Limited দ্বারা তৈরি করা হয়েছে। ধারণা করা হয় যে এটি একটি ইঞ্জিন হবে বায়ুমণ্ডলে এবং ভ্যাকুয়াম উভয় ক্ষেত্রেই চলবে, তরল হাইড্রোজেনে চলবে। ফ্লাইটের প্রাথমিক পর্যায়ে, অক্সিডাইজার বায়ুমণ্ডল থেকে বায়ু হবে (প্রচলিত জেট ইঞ্জিনগুলির মতো), এবং 26 কিমি উচ্চতা থেকে (যেখানে জাহাজটি 5 মিলিয়ন বছরের গতিতে পৌঁছায়) - তরল অক্সিজেন। রকেট মোডে স্যুইচ করার পরে, এটি Mach 25 পর্যন্ত গতিতে পৌঁছাবে।
HorizonX, প্রকল্পের সাথে জড়িত বোয়িং এর বিনিয়োগ শাখা, SABER কীভাবে এটি ব্যবহার করতে পারে তা এখনও সিদ্ধান্ত নিতে পারেনি, এটি "সুপারসনিক ফ্লাইটের অনুসন্ধানে বোয়িংকে সহায়তা করার জন্য বৈপ্লবিক প্রযুক্তি ব্যবহার করার" আশা করে৷
RAMJET এবং scramjet (একটি দহন চেম্বার সহ সুপারসনিক জেট ইঞ্জিন) দীর্ঘদিন ধরে উচ্চ-গতির বিমান চালনার ভক্তদের ঠোঁটে রয়েছে। বর্তমানে, এগুলি মূলত সামরিক উদ্দেশ্যে তৈরি করা হয়। তবে বিমান চলাচলের ইতিহাস যেমন শেখায়, সেনাবাহিনীতে যা পরীক্ষা হবে তা সিভিল এভিয়েশনে যাবে। যা লাগে তা হল একটু ধৈর্য।
রোলস রয়েস ইন্টেলিজেন্ট ইঞ্জিন ভিডিও:
রোলস-রয়েস | ইন্টেলিজেন্ট ইঞ্জিনে উদ্ভাবন
