আপনি কি জানেন? আমরা যখন বিমানের ছবি দেখি, তখন প্রথম যে জিনিসগুলো আমাদের নজর কাড়ে তা হতে পারে লিভারি বা ডানা। যাইহোক, একটি বিমানের গতি, পরিসর এবং যাত্রী ক্ষমতার প্রকৃত নির্ধারক ডানার নীচে বা ফিউজলেজের ভিতরে লুকানো "হৃদয়ে" থাকে: ইঞ্জিন।
টার্বোজেট, টার্বোফ্যান, টার্বোপ্রপ, এবং টার্বোশ্যাফ্ট-এই চারটি নাম একসাথে তালিকাভুক্ত হলে একটি জিভ টুইস্টারের মতো শোনাতে পারে। তবুও, একবার আপনি তাদের মধ্যে সম্পর্কগুলি উপলব্ধি করলে, বিমানের নকশার পিছনে মৌলিক যুক্তিটি তাত্ক্ষণিকভাবে পরিষ্কার হয়ে যায়। আসুন আজ এটি ভেঙে ফেলি।
[ছবি]
প্রথমত, এই মূল ধারণাটি মাথায় রাখুন: এই চার ধরনের ইঞ্জিন একই পরিবারের অন্তর্গত। তারা সব গ্যাস টারবাইন নীতির উপর ভিত্তি করে কাজ করে। সহজ কথায়: বায়ু টানা হয় → সংকুচিত → জ্বালানি ইনজেক্ট করা হয় এবং পোড়ানো হয় → উচ্চ-তাপমাত্রা, উচ্চ-চাপের গ্যাস টারবাইনকে ঘোরাতে চালিত করে → থ্রাস্ট তৈরি করতে নিষ্কাশন করা হয়। চারটিই এই একই মূল প্রক্রিয়াটি ভাগ করে।
পার্থক্যটি তারা কীভাবে জ্বলনের পরে উত্পন্ন শক্তিকে চ্যানেল করে তার মধ্যে রয়েছে।
1
টার্বোজেট ইঞ্জিন: মূল বংশ
পুরো নাম "টার্বোজেট ইঞ্জিন" এবং এটি ছিল প্রথম ধরনের জেট ইঞ্জিন যা পরিপক্কতা অর্জন করে। এর অপারেটিং নীতিটি সবচেয়ে সহজবোধ্য: সমস্ত বায়ু একটি একক পথ-সংকোচন, দহন এবং বহিষ্কার করে। দ্রুত নিষ্কাশন বহিষ্কৃত হয়, বৃহত্তর খোঁচা.
যুদ্ধে, যে মুহুর্তে একজন পাইলট আফটারবার্নারে নিযুক্ত হন, থ্রাস্ট 30% থেকে 100% বৃদ্ধি পেতে পারে; যাইহোক, এই ক্ষমতা শুধুমাত্র সংক্ষিপ্তভাবে ব্যবহার করা যেতে পারে, কারণ জ্বালানী খরচ জ্যোতির্বিদ্যাগতভাবে বেশি।
টার্বোজেটের সবচেয়ে বড় সুবিধা হল গতি, এটিকে উচ্চ-উচ্চতা, উচ্চ-গতির ফ্লাইটের জন্য আদর্শ করে তোলে। এর সবচেয়ে বড় অসুবিধা হল উচ্চ জ্বালানী খরচ; কম-গতির ফ্লাইটের সময় কার্যকারিতা বিশেষত দুর্বল।
[চিত্র: টার্বোজেট ইঞ্জিন কাঠামোর পরিকল্পিত চিত্র]
কেউ কি কখনও ভেবে দেখেছেন যে ইঞ্জিনের চারপাশে বাতাসের একটি অতিরিক্ত স্তর যোগ করা সম্ভব হতে পারে{0}} যেটি দহন চেম্বারকে বাইপাস করে এবং থ্রাস্ট তৈরি করতে ফ্যান দ্বারা ধাক্কা দেয়? যে জ্বালানী সাশ্রয় হবে না?
এবং তাই, টার্বোফ্যান ইঞ্জিনের জন্ম হয়েছিল।
2
টার্বোফ্যান ইঞ্জিন: দ্য রেইনিং চ্যাম্পিয়ন
আপনি একটি টার্বোফ্যান ইঞ্জিনকে "এয়ার কোট" পরা একটি টার্বোজেট ইঞ্জিন হিসাবে ভাবতে পারেন। মূল কোর ইঞ্জিনের সামনে একটি বড় ফ্যান ইনস্টল করা আছে। একবার বায়ু প্রবেশ করলে, এটি দুটি পথে বিভক্ত হয়:
একটি ছোট অংশ কেন্দ্রীয় "পুরানো পথ" (অভ্যন্তরীণ নালী/কোর) অনুসরণ করে: কম্প্রেশন → দহন → নিষ্কাশন → থ্রাস্ট জেনারেশন।
একটি বড় অংশ বাইরের "নতুন পথ" অনুসরণ করে (বাহ্যিক নালী/বাইপাস নালী): শুধুমাত্র ফ্যান দ্বারা ত্বরান্বিত → সরাসরি নিষ্কাশন → থ্রাস্ট জেনারেশন (এবং বৃহত্তর জ্বালানী দক্ষতা)।
[ছবি]
টার্বোফ্যান ইঞ্জিনের অভ্যন্তরীণ এবং বাইরের নালীগুলির অপারেটিং নীতিগুলি (কোর এবং বাইপাস প্রবাহ)
মূলটি একটি একক চিত্রে রয়েছে: **বাইপাস অনুপাত**। এটি অ্যারো-ইঞ্জিনের একটি মূল ধারণা৷ সহজ কথায়, এটি বাইরের নালী দিয়ে প্রবাহিত বাতাসের ভরের সাথে ভিতরের নালী দিয়ে প্রবাহিত বাতাসের ভরের অনুপাত।
বাইপাস অনুপাত শূন্য → টার্বোজেট ইঞ্জিন
নিম্ন বাইপাস অনুপাত (যেমন, 0.2–0.3) → ভাল উচ্চ-গতি কর্মক্ষমতা → যুদ্ধবিমানগুলিতে ব্যবহৃত
উচ্চ বাইপাস অনুপাত (যেমন, 8-9 বা উচ্চতর) → উচ্চ জ্বালানী-দক্ষ, কম শব্দ → বেসামরিক বিমানে ব্যবহৃত
বিশ্বের বৃহত্তম সিভিল টার্বোফ্যান ইঞ্জিনগুলি আজ বাইপাস অনুপাত 10 ছাড়িয়েছে৷ অন্য কথায়, ইঞ্জিন কোরে জ্বলনের মাধ্যমে বায়ু উৎপন্ন থ্রাস্ট মোটের এক-দশমাংশেরও কম; বাকি 90% থ্রাস্ট আসে বিশাল পাখা দ্বারা ধাক্কা দেওয়া বাতাস থেকে। এটি তাদের শক্তি এবং জ্বালানী দক্ষতার সমন্বয়ের পিছনে রহস্য।
[ছবি]
3
টার্বোপ্রপ ইঞ্জিন: বায়বীয় পরিবহনের "হারকিউলিস"
অনেকে টার্বোপ্রপ ইঞ্জিনকে পুরানো-পিস্টন ইঞ্জিন বলে ভুল করে। বাস্তবে, তারা সম্পূর্ণ ভিন্ন। এর মূল অংশে, একটি টার্বোপ্রপ ইঞ্জিন মূলত একটি জেট ইঞ্জিন, তবে এটি টারবাইন দ্বারা উত্পাদিত বেশিরভাগ শক্তি একটি হ্রাস গিয়ারবক্সের মাধ্যমে একটি বহিরাগত প্রপেলারে প্রেরণ করে।
বায়ু মন্থনকারী প্রোপেলার দ্বারা উত্পন্ন টানা শক্তি (খোঁচা) হল চালনার প্রাথমিক উত্স, যখন টেলপাইপ থেকে দুর্বল নিষ্কাশন প্রবাহ শুধুমাত্র একটি সহায়ক ভূমিকা পালন করে। মোটকথা, আপনি যদি একটি টার্বোফ্যান ইঞ্জিন নেন, এর বড় ফ্যানটিকে বাইরের দিকে উন্মুক্ত করেন এবং এর ঘূর্ণন গতি কমিয়ে দেন, তাহলে আপনার কাছে মূলত একটি টার্বোপ্রপ ইঞ্জিন থাকবে।
[ছবি]
টার্বোপ্রপ ইঞ্জিন
টার্বোপ্রপের সুবিধা হল কম-গতির ফ্লাইটের সময় এর অত্যন্ত উচ্চ দক্ষতা-এটি টার্বোফ্যানের থেকে আরও বেশি জ্বালানী-দক্ষ। 600 কিমি/ঘন্টার নিচে ফ্লাইট গতিতে, টার্বোপ্রপ ইঞ্জিন একটি অপ্রতিরোধ্য সুবিধা রাখে।
এর অসুবিধাগুলিও সুস্পষ্ট: এটি খুব দ্রুত উড়তে পারে না এবং উল্লেখযোগ্য শব্দ উৎপন্ন করে। রাশিয়ান Tu-95 বোমারু বিমান, যা টার্বোপ্রপ ইঞ্জিন ব্যবহার করে, বিখ্যাতভাবে ডাকনাম "ভাল্লুক"। যখন একটি প্রপেলার উচ্চ গতিতে ঘোরে, তখন এর টিপস শব্দ বাধা ভেঙ্গে একটি অবিশ্বাস্যভাবে জোরে আওয়াজ তৈরি করে যা 20 কিলোমিটার দূর থেকে শোনা যায়। বধির শব্দের সাথে মিলিত উচ্চ গতি টার্বোপ্রপ মুদ্রার একপাশে।
ছবি
AEP500 টার্বোপ্রপ ইঞ্জিন
টার্বোপ্রপগুলি বিশেষ করে-নিম্ন-থেকে-মাঝারি-গতির পরিবহন বিমান, টহল বিমান, এবং আঞ্চলিক বিমানের জন্য উপযুক্ত। তাদের উচ্চ গতির প্রয়োজন হয় না তবে জ্বালানী দক্ষতা, কম খরচ এবং ন্যূনতম রানওয়ে প্রয়োজনীয়তাকে অগ্রাধিকার দেয়। অনেক টার্বোপ্রপ এয়ারক্রাফ্ট ছোট, কাঁচা স্ট্রিপে-অবতরণ করতে পারে এবং অবতরণ করতে পারে যা মানক বাণিজ্যিক বিমানের জন্য অসম্ভব।
4
টার্বোশ্যাফ্ট ইঞ্জিন: হেলিকপ্টারের জন্য বিশেষভাবে নির্মিত
কভার টার্বোপ্রপস থাকার কারণে, টার্বোশ্যাফ্টগুলি বোঝা সহজ। একটি টার্বোপ্রপ একটি প্রপেলার ঘোরানোর জন্য তার শক্তিকে নির্দেশ করে, একটি টার্বোশ্যাফ্ট এটিকে হেলিকপ্টারের রটার ঘোরানোর নির্দেশ দেয়।
ছবি
টার্বোশ্যাফ্ট ইঞ্জিন
টার্বোশ্যাফ্ট ইঞ্জিনগুলির বেশ কয়েকটি মূল বৈশিষ্ট্য রয়েছে:
অত্যন্ত উচ্চ শক্তি-থেকে-ওজন অনুপাত-এগুলি কমপ্যাক্ট এবং হালকা কিন্তু অপরিমেয় শক্তি সরবরাহ করে৷ এটি হেলিকপ্টারের জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ; সংরক্ষিত প্রতিটি কিলোগ্রাম ওজন অতিরিক্ত কিলোগ্রাম পেলোডের জন্য অনুমতি দেয়।
কম্প্যাক্ট স্ট্রাকচার-একটি হেলিকপ্টারের সংকীর্ণ ফিউজলেজের মধ্যে ফিট করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে।
সামঞ্জস্যযোগ্য নিষ্কাশন দিক-অন্যান্য ইঞ্জিনগুলির বিপরীতে যা অবশ্যই পিছনের দিকে নিষ্কাশন করতে হবে, নিষ্কাশন পথটি হেলিকপ্টারের নির্দিষ্ট এয়ারফ্রেমের বিন্যাসের সাথে মানানসই করা যেতে পারে।
টার্বোপ্রপস এবং টার্বোশ্যাফ্টগুলি মূলত একই মূল ইঞ্জিনের দুটি রূপ। নির্মাতাদের কেবল চূড়ান্ত আউটপুট প্রক্রিয়া পরিবর্তন করতে হবে; একই কোর ইঞ্জিন ফিক্সড-উইং বিমানের জন্য টার্বোপ্রপ বা হেলিকপ্টারের জন্য টার্বোশ্যাফ্ট হিসাবে কাজ করতে পারে। ধারণাটি একটি প্রবণতা হয়ে ওঠার অনেক আগে থেকেই বিমান শিল্প এই ধরণের মডুলার ডিজাইনের অনুশীলন করেছিল।
পরিশেষে, আসুন চার প্রকারের মধ্যে সম্পর্ক স্পষ্ট করা যাক:
Turbojet: পূর্বপুরুষ; বিশুদ্ধতম ফর্ম। এটি সর্বোচ্চ গতি প্রদান করে তবে সবচেয়ে বেশি জ্বালানি খরচ করে।
Turbofan: উন্নত সংস্করণ। এটি থ্রাস্ট এবং জ্বালানী দক্ষতার ভারসাম্যের জন্য একটি বড় ফ্যান যুক্ত করে, এটিকে বর্তমান শিল্পের মান তৈরি করে।
টার্বোপ্রপ: জ্বালানি-দক্ষ সংস্করণ। এটি প্রপেলারে সমস্ত শক্তি নির্দেশ করে, কম গতিতে দুর্দান্ত অর্থনীতি সরবরাহ করে।
Turboshaft: বিশেষ সংস্করণ. এটি বিশেষত হেলিকপ্টার রোটর চালানোর জন্য শক্তিকে শ্যাফ্ট আউটপুটে রূপান্তরিত করে। চারটি ইঞ্জিন প্রকারের কোনোটিই অন্যদের থেকে স্বাভাবিকভাবে উন্নত নয়; প্রত্যেকের নিজস্ব ক্ষেত্র এবং সমৃদ্ধির নিজস্ব উপায় রয়েছে।
