ملخ ها

نیروی موتور نسبت به نیروی باد دارای یک مزیت مهم می باشد و این مزیت این است که می تواند کشتی یا قایق را در هر زمان به تمام جهات هدایت نماید و نیازی نیست تا صبر کنیم تا باد با شدت مورد نظر ما به وزیدن درآید تا بتوانیم حرکت کنیم.

اکثر قایق های موتوری با استفاده از حداقل یک ملخ در آب به حرکت درمی آیند. این ملخ ها با نیروی موتور به چرخش درمی آیند و توسط شافت ملخ به موتور متصل می شوند.

با چرخش ملخ، مانند پیچ در آب به پیش می روند و لذا نیرویی به قایق وارد می کنند تا به سمت جلو حرکت کند. در حقیقت این نیروی رو به جلو به دلیل این که پره های ملخ، ایرفویل شکل می باشند به وجود می آید. در حقیقت مکانیزم عمل آن ها مانند بال هواپیما می باشد.

قایق هایی که ملخ آن ها در زیر آب قرار دارد، نمی توانند در مرداب ها و محل هایی که آب دارای اجسام خارجی و علف می باشد حرکت نمایند، لذا برای این موارد از قایق هایی استفاده می شود که دارای ملخ در روی قایق و در هوا می باشند.

در شکل فوق نقاط نشان داده شده عبارتند از:

کشتی های بزرگ و ناوهای حمل کننده خودرو معمولاً دارای ملخ هایی در قسمت های جلویی و عقبی خود می باشند. این ملخ ها برای جابه جا شدن در محل های تنگ و باریک و همچنین برای رفتن به کنار اسکله به کشتی کمک می کنند و آن را مطابق اشکال زیر حرکت می دهند. فلش های نشان داده شده در اشکال زیر جهت نیروهای وارد شده از ملخ های کشتی به کشتی را نشان می دهند.

ملخ های زیردریایی ها ممکن است تا هفت عدد پره داشته باشند. این ملخ ها می توانند در سرعت های پایین حرکت نیز با چرخش سریع، نیروی پیشران تولید کنند. هر پره ملخ مانند یک ایرفویل عمل می کند یعنی یک سمت آن انحنای بیش تری از سمت دیگر دارد و زاویه ای به سمت جلو دارد تا بتواند به سمت جلو حرکت کند.

یک ملخ در حال چرخیدن می تواند فشار آب اطراف خود را به حدی کاهش دهد که حفره های حباب مانندی در اطراف آن ایجاد شود. این حباب ها در حقیقت حاوی خلاء! می باشند و با دور شدن از حول پره از بین خواهند رفت. به این پدیده کاویتاسیون گفته می شود که پدیده بسیار مخربی می باشد.

در شکل فوق به پدیده کاویتاسیون در امتداد ملخ ها دقت کنید که با علامت مشخص شده است.

زاویه پره های ملخ نیز در کارآیی آن تأثیر به سزایی دارد. امروزه ملخ هایی که به کار می روند این قابلیت را دارند که زاویه پره های خود را تغییر دهند (مانند ملخ هلیکوپتر). به زاویه پره ها در شکل فوق که با علامت ** مشخص شده دقت کنید.

البته لازم به ذکر است که اولین کشتی های موتوری به نحوی دیگر از نیروی موتور استفاده می کردند. در این کشتی ها نیروی موتور چرخی را می چرخاند که به آن تعداد زیادی پارو متصل بود و این پاروها با حرکت کردن در آب و به دلیل وجود مقاومت آب، باعث جلو رفتن کشتی می شدند. بعدها در سال 1840 کشتی ها از ملخ استفاده نمودند.

در شکل فوق جهت چرخش چرخ با فلش قرمز، جهت حرکت کشتی با فلش سبز و نیروی وارد شده از پاروها به آب با فلش آبی رنگ نشان داده شده است.

با جایگزین شدن ملخ ها با این چرخ ها، علاوه بر اثر پارویی، از اثر ایرفویل نیز برای حرکت دادن قایق ها استفاده می شود و بسیار مؤثرتر از حالت اولیه خواهند بود.

در شکل فوق نقطه 1 طرف کم فشار و نقطه 2، پره ایرفویل شکل را نشان می دهد.

مرکز یادگیری سایت تبیان، تهیه: پوریا میرعشقی

تنظیم: نسرین صادقی