ब्लॉग के बारे में कावासाकी हेवी इंडस्ट्रीज ने नई गियरबॉक्स तकनीक के साथ अगली पीढ़ी के विमानन को बढ़ावा दिया

मानव शरीर में जोड़ों की तरह कार्य करते हुए, विमान गियरबॉक्स परिष्कृत नियामकों के रूप में कार्य करते हैं जो गति और शक्ति के रूपांतरण को सटीक रूप से नियंत्रित करते हैं। ये महत्वपूर्ण घटक न केवल शक्ति संचारित करते हैं बल्कि विमान के प्रदर्शन को भी बढ़ाते हैं और उड़ान सुरक्षा सुनिश्चित करते हैं। कावासाकी हेवी इंडस्ट्रीज, विमानन गियरबॉक्स निर्माण में एक वैश्विक नेता, अगली पीढ़ी के विमान विकास को आगे बढ़ाने के लिए अपनी तकनीकी विशेषज्ञता और उद्योग अनुभव का लाभ उठाता है।

I. गियरबॉक्स: एविएशन का प्रिसिजन पावर कन्वर्टर

आमतौर पर ट्रांसमिशन के रूप में संदर्भित, गियरबॉक्स घूर्णी गति और टॉर्क को संशोधित करने के लिए इंटरलॉकिंग गियर का उपयोग करते हैं। विमानन अनुप्रयोगों में, वे दो आवश्यक कार्य करते हैं:

1. इष्टतम गति रूपांतरण:विमान के इंजन आमतौर पर उच्च घूर्णी गति पर काम करते हैं, जबकि प्रोपेलर और रोटर्स को काफी कम गति की आवश्यकता होती है। गियरबॉक्स कुशलतापूर्वक इंजन की गति को इष्टतम प्रोपेलर/रोटर रेंज तक कम कर देता है, जिससे प्रणोदन दक्षता अधिकतम हो जाती है।
2. बिजली निष्कर्षण:ये सिस्टम ऑनबोर्ड विद्युत शक्ति प्रदान करने के लिए पावर टेक-ऑफ इकाइयों, ड्राइविंग जनरेटर और सहायक उपकरण के रूप में भी काम करते हैं।

एविएशन गियरबॉक्स को सटीक मानकों को पूरा करना होगा जिनमें शामिल हैं:

• असाधारण विश्वसनीयता:कठिन परिस्थितियों में विफलता के बिना निरंतर संचालन
• न्यूनतम कंपन/शोर:यात्री सुविधा और संरचनात्मक अखंडता के लिए महत्वपूर्ण
• उच्च संचरण क्षमता:इसका सीधा असर ईंधन अर्थव्यवस्था पर पड़ता है
• शक्ति घनत्व:न्यूनतम वजन/मात्रा बाधाओं के भीतर अधिकतम विद्युत संचरण

द्वितीय. कावासाकी हेवी इंडस्ट्रीज: एविएशन गियर सिस्टम में उद्योग अग्रणी

व्यापक विमानन गियरबॉक्स समाधान पेश करने वाले कुछ वैश्विक निर्माताओं में से एक के रूप में, कावासाकी के उत्पाद पोर्टफोलियो में शामिल हैं:

• हेलीकाप्टर ट्रांसमिशन सिस्टम:BK117 सहित विभिन्न मॉडलों को शक्ति प्रदान करना
• सहायक गियरबॉक्स (एजीबी):ड्राइविंग जनरेटर, हाइड्रोलिक पंप और सहायक प्रणालियाँ
• T-IDG® जेनरेटर सिस्टम:ट्रैक्शन-ड्राइव सीवीटी का उपयोग करते हुए मालिकाना स्थिर-गति जनरेटर तकनीक

कंपनी की विमानन विरासत हेलीकॉप्टर ट्रांसमिशन विकास के साथ 1960 के दशक की है। 1977 में BK117 हेलीकॉप्टर पर मेसर्सचमिट-बोल्को-ब्लोहम (अब एयरबस) के साथ इसके सहयोग ने महत्वपूर्ण ट्रांसमिशन सिस्टम के लिए कावासाकी की प्रतिष्ठा स्थापित की। आपातकालीन सेवाओं में BK117 की परिचालन उत्कृष्टता ने कंपनी की उद्योग स्थिति को मजबूत किया।

तृतीय. हेलीकाप्टर ट्रांसमिशन सिस्टम: कोर टेक्नोलॉजीज

एयरफ़्रेम के ऊपर स्थापित, हेलीकॉप्टर ट्रांसमिशन तीन महत्वपूर्ण कार्य करते हैं:

1. बिजली वितरण:इंजन की शक्ति को मुख्य/टेल रोटर्स तक संचारित और समायोजित करना
2. सहायक ड्राइव:हाइड्रोलिक सिस्टम और जनरेटर का संचालन
3. लोड प्रबंधन:वायुगतिकीय बलों को झेलते हुए रोटर लिफ्ट को एयरफ्रेम में स्थानांतरित करना

BK117 D-2 ट्रांसमिशन इस तकनीक का उदाहरण है, जो इंजन की गति को 6,000 RPM से घटाकर 380 RPM (16:1 अनुपात) कर देता है, जबकि टॉर्क को 19,600 N·m तक बढ़ा देता है - जो 1-मीटर लीवर आर्म से दो ऑटोमोबाइल को निलंबित करने के बराबर है। यह कॉम्पैक्ट प्रणाली दिशात्मक परिवर्तन के लिए बेवल गियर, गति में कमी के लिए मल्टी-स्टेज हेलिकल गियर और अंतरिक्ष दक्षता के लिए ग्रहीय गियर सेट का उपयोग करती है, जिससे ऑटोमोटिव ट्रांसमिशन को पार करते हुए पावर-टू-वेट अनुपात प्राप्त होता है।

चतुर्थ. वजन अनुकूलन: परिशुद्धता विनिर्माण

वज़न घटाने के लिए एविएशन की निरंतर खोज के लिए ऐसे गियर डिज़ाइन की आवश्यकता होती है जो न्यूनतम द्रव्यमान के साथ स्थायित्व को संतुलित करते हों। कुछ ट्रांसमिशन गियर केवल 2 मिमी मोटे होते हैं, वजन में और बचत के लिए आंतरिक खोखलापन होता है - एक ऐसी प्रक्रिया जिसके लिए टूथ प्रोफाइल (≤1µm सहनशीलता) में माइक्रोन-स्तर की सटीकता की आवश्यकता होती है।

कावासाकी के एयरोस्पेस प्रोडक्शन टेक्नोलॉजी डिवीजन के मासाहिरो गोहाशी बताते हैं, "गियर ज्यामिति मशीनिंग विरूपण पैटर्न को प्रभावित करती है।" "हमारी चुनौती डिजाइनरों की सटीक विशिष्टताओं को प्राप्त करने के लिए गर्मी उपचार और पीसने की प्रक्रियाओं के माध्यम से इन विकृतियों को नियंत्रित करने में निहित है।"

विनिर्माण प्रक्रिया में विशेष सीएनसी गियर कटिंग, सतह को सख्त करने के लिए कार्बराइजिंग, सटीक पीसने और थकान प्रतिरोध के लिए शॉट पीनिंग शामिल है। कावासाकी का एकीकृत उत्पादन-कच्चे माल से लेकर अंतिम निरीक्षण तक-विमानन गियर निर्माण में एक प्रमुख प्रतिस्पर्धी लाभ का प्रतिनिधित्व करता है।

V. सुरक्षा नवाचार: विस्तारित ड्राई-रन क्षमता

हेलीकॉप्टर सुरक्षा मानक स्नेहन विफलता के दौरान 30 मिनट की "ड्राई रन" क्षमता को अनिवार्य करते हैं। बढ़ते अपतटीय परिचालन के साथ, कावासाकी उन्नत शीतलन समाधान और सीएफडी-अनुकूलित थर्मल प्रबंधन के माध्यम से 60-70 मिनट के आपातकालीन संचालन का समर्थन करने वाली प्रणालियाँ विकसित कर रहा है।

कावासाकी के ड्राइव सिस्टम डिवीजन के केंटा ओगासावारा कहते हैं, "हमारा ध्यान गियर सामग्री से परे सिस्टम आर्किटेक्चर तक फैला हुआ है जो स्नेहन विफलता के दौरान जब्ती को रोकता है।" इन उन्नत प्रणालियों के लिए सत्यापन परीक्षण चालू वित्तीय वर्ष के लिए निर्धारित है।

VI. T-IDG®: क्रांतिकारी विद्युत उत्पादन

कावासाकी का ट्रैक्शन-ड्राइव इंटीग्रेटेड ड्राइव जेनरेटर (T-IDG®) विमान पावर सिस्टम में एक सफलता का प्रतिनिधित्व करता है। पारंपरिक हाइड्रोलिक स्थिर-गति ड्राइव के विपरीत, यह तेल-चिपचिपाहट-आधारित प्रणाली प्रदान करती है:

• 15% वजन में कमी
• 3% दक्षता में सुधार
• घर्षण रहित संचालन के माध्यम से स्थायित्व में वृद्धि

जैसे-जैसे विमानन अधिक इलेक्ट्रिक एयरक्राफ्ट (एमईए) आर्किटेक्चर और शहरी वायु गतिशीलता (ईवीटीओएल) अनुप्रयोगों की ओर बढ़ रहा है, कावासाकी उच्च क्षमता वाले नागरिक अनुप्रयोगों के लिए टी-आईडीजी® तकनीक का विस्तार कर रहा है।

सातवीं. एफडीजीएस: अगली पीढ़ी के टर्बोफैन को सक्षम करना

गियर्ड टर्बोफैन (जीटीएफ) इंजन पर प्रैट एंड व्हिटनी के साथ कावासाकी के सहयोग में फैन ड्राइव गियर सिस्टम (एफडीजीएस) - एक ग्रहीय गियर तंत्र सक्षम है:

• 16% ईंधन दक्षता में सुधार
• 50% शोर में कमी
• महत्वपूर्ण उत्सर्जन में कमी

20,000-अश्वशक्ति FDGS कावासाकी के मालिकाना द्रव गतिशीलता अनुकूलन के माध्यम से 99.6% ऊर्जा दक्षता प्राप्त करता है, जिससे ऐसी उच्च-शक्ति प्रणालियों में निहित 200hp (150kW) थर्मल नुकसान कम हो जाता है। यह तकनीक अब एयरबस और एम्ब्रेयर क्षेत्रीय जेटों के लिए धारावाहिक उत्पादन में प्रवेश कर रही है।

आगे देखते हुए, कावासाकी विमानन ट्रांसमिशन नवाचार की अपनी विरासत को जारी रखते हुए, 2030 के बाद अपेक्षित ओपन-रोटर इंजनों के लिए गियर सिस्टम विकसित कर रहा है।