پروانه های گام ثابت FPP و پروانه های CPP چه تفاوت هایی دارند؟

تفاوت اصلی بین الف پروانه گام ثابت (FPP) و پروانه گام قابل کنترل (CPP) این است که آیا می توان زاویه تیغه را در حین کار تغییر داد یا خیر. یک FPP گام تیغه خود را به طور دائم در زمان تولید تنظیم می کند و نمی توان آن را در حالی که کشتی در حال حرکت است تغییر داد - جهت و اندازه رانش با تغییر سرعت موتور و چرخش شفت معکوس کنترل می شود. الف CPP اجازه می دهد تا گام تیغه به طور مداوم از روی پل تنظیم شود در حالی که شفت با سرعت ثابت می‌چرخد و نیروی رانش از جلو تا صفر تا تمام عقب بدون توقف یا معکوس کردن موتور تغییر می‌کند.

این تفاوت طراحی واحد باعث ایجاد تمایزات قابل توجهی در راندمان نیروی محرکه در پروفیل های عملیاتی، قابلیت مانور، پیچیدگی مکانیکی، الزامات تعمیر و نگهداری و تناسب کشتی می شود - انتخاب FPP در مقابل CPP را به یکی از مهم ترین تصمیمات در طراحی سیستم نیروی محرکه کشتی تبدیل می کند.

هر نوع پروانه چگونه کار می کند

پروانه گام ثابت (FPP)

در یک FPP، تیغه ها یا به صورت یک قطعه یکپارچه با توپی (ساختار تک بلوک) ریخته می شوند یا با زاویه ثابت به توپی پیچ می شوند. گام - فاصله نظری که پروانه در هر دور پیش می‌رود - در طول طراحی هیدرودینامیکی تعیین می‌شود و برای شرایط خدمات اولیه کشتی بهینه می‌شود: سرعت طراحی آن در جابجایی بار کامل. FPP در این نقطه طراحی به بالاترین کارایی خود می رسد. در شرایط خارج از طراحی (سرعت های مختلف، بار جزئی، آب و هوای سنگین)، بازده کاهش می یابد زیرا هندسه ثابت نمی تواند سازگار شود.

برای ایجاد رانش معکوس، موتور اصلی باید متوقف شود و در چرخش معکوس دوباره راه اندازی شود، یا باید از جعبه دنده کاهش معکوس استفاده شود - فرآیندی که زمان می برد و پاسخگویی مانور را در مقایسه با CPP محدود می کند.

پروانه گام قابل کنترل (CPP)

یک CPP حاوی یک سروومکانیسم هیدرولیک در داخل هاب است که هر تیغه را حول محور شعاعی خود در پاسخ به دستورات سیستم کنترل پل می چرخاند. منبع روغن به مکانیزم هاب از طریق سوراخ شفت مخصوص یا جعبه توزیع روغن خارجی روی شفت می گذرد. با تغییر گام تیغه - معمولاً در یک محدوده از زمین مثبت کامل (کامل جلوتر) تا زمین صفر (بدون نیروی رانش) تا زمین منفی کامل (بالای عقب) - پروانه سرعت و جهت کشتی را بدون تغییر جهت چرخش محور یا سرعت موتور کنترل می کند.

این به موتور اصلی اجازه می‌دهد بدون توجه به تقاضای رانش، به‌طور پیوسته در کارآمدترین RPM خود کار کند، که باعث بهبود راندمان سوخت در قسمت‌های بار در کشتی‌هایی با پروفایل‌های عملیاتی متغیر می‌شود.

مقایسه فنی جامع

وقتی FPP انتخاب درستی است

FPP ها راه حل استاندارد پیشرانه برای کشتی هایی هستند که عمدتاً با سرعت و شرایط بار ثابت در سفرهای طولانی کار می کنند، جایی که مزایای سادگی و قابلیت اطمینان بیشتر از انعطاف پذیری مانور CPP است:

• تانکرهای بزرگ نفت خام (VLCC، ULCC): با سرعت ثابت 13 تا 16 گره برای هفته ها در یک زمان کار کنید. مانور نادر است و می تواند توسط یدک کش پشتیبانی شود.
• کشتی های فله بر بزرگ (Capesize، Panamax): سفرهای طولانی بین اقیانوسی با شرایط بار نسبتاً قابل پیش بینی - راندمان FPP در سرعت طراحی به طور کامل مورد استفاده قرار می گیرد.
• کشتی های کانتینری بزرگ: سطوح توان شفت بالاتر از 40000 کیلو وات؛ ساختار ساده FPP و راندمان اوج بالا هزینه کل سیستم پیشرانه را در این سطوح قدرت کاهش می دهد.
• کشتی هایی که قابلیت اطمینان در آنها اهمیت دارد: فقدان اجزای مکانیزم هاب داخلی کل دسته ای از حالت های خرابی در دریا را حذف می کند که تعمیر آنها بدون اسکله خشک پرهزینه و دشوار است.

وقتی CPP انتخاب درستی است

• کشتی ها و کشتی های RoRo: چرخه‌های اتصال و خروج مکرر مستلزم معکوس‌سازی سریع و صاف رانش بدون تأخیر مکانیکی معکوس موتور هستند - یک CPP می‌تواند از جلو به سمت عقب حرکت کند. زیر 15 ثانیه .
• کشتی های پشتیبانی فراساحلی و کشتی های تامین سکو: سرعت متغیر و نیازهای رانش در طول عملیات موقعیت یابی پویا، جداسازی سرعت موتور CPP را برای بهره وری سوخت ضروری می کند.
• کشتی های ماهیگیری و تراول ها: نیازهای محرکه به طور چشمگیری متفاوت بین سرعت بخارگیری و سرعت ترال - CPP موتور را در هر دو حالت در RPM بهینه نگه می دارد.
• یخ شکن ها و کشتی های قطبی: تغییرات مکرر سرعت و نیروی محرکه عقب از نظر عملیاتی حیاتی هستند - CPP انعطاف‌پذیری مورد نیاز را با خیال راحت فراهم می‌کند.
• شناورهای نیروی دریایی: واکنش سریع به موقعیت‌های تاکتیکی در حال تغییر به نفع مدولاسیون رانش تقریباً آنی CPP نسبت به معکوس کردن موتور کندتر سیستم‌های FPP است.