อะไรคือความแตกต่างระหว่างใบพัดพิทช์คงที่และใบพัดพิทช์ที่ควบคุมได้?

ความแตกต่างพื้นฐานระหว่างก ใบพัดพิทช์คงที่ (FPP) และใบพัดพิทช์ที่ควบคุมได้ (CPP) คือว่าสามารถเปลี่ยนมุมของใบมีดระหว่างการทำงานได้หรือไม่ ใน FPP ระยะพิทช์ของใบมีดจะถูกตั้งค่าอย่างถาวรที่การผลิต และไม่สามารถเปลี่ยนแปลงได้ในขณะที่เรือกำลังดำเนินการ ในก CPP ระยะพิทช์ของใบมีดสามารถปรับได้อย่างต่อเนื่องจากสะพาน ขณะที่เพลาหมุนทำให้เรือเปลี่ยนแรงขับและทิศทางได้โดยไม่ต้องเปลี่ยนความเร็วรอบเครื่องยนต์หรือการหมุนเพลาถอยหลัง

ความแตกต่างในการออกแบบเดี่ยวนี้ทำให้เกิดความแตกต่างที่สำคัญในด้านประสิทธิภาพการขับเคลื่อนในทุกสภาวะการทำงาน ความสามารถในการเคลื่อนที่ ความซับซ้อนทางกล และความเหมาะสมในประเภทของเรือ

ใบพัดแต่ละประเภททำงานอย่างไร

ใบพัดพิทช์คงที่ (FPP)

ใน FPP ใบพัดจะถูกหล่อเข้ากับดุมหรือยึดเข้ากับดุมในตำแหน่งคงที่ มุมพิทช์ — มุมที่ใบมีดแต่ละใบบรรจบกับน้ำ เพื่อกำหนดปริมาณน้ำที่ถูกแทนที่ต่อรอบ — ถูกกำหนดในระหว่างขั้นตอนการออกแบบและปรับให้เหมาะสมสำหรับความเร็วการทำงานหลักและสภาพโหลดของเรือ หากต้องการถอยหลัง จะต้องดับเครื่องยนต์แล้วสตาร์ทใหม่ในทิศทางตรงกันข้ามกับการหมุน หรือต้องใช้กระปุกเกียร์ถอยหลัง

FPP บรรลุผลสำเร็จ ประสิทธิภาพสูงสุดที่หรือใกล้จุดออกแบบ — โดยทั่วไปคือความเร็วในการให้บริการของเรือเมื่อบรรทุกเต็มที่ ที่สภาวะนอกการออกแบบ (ภาระบางส่วน ความเร็วที่แตกต่างกัน สภาพอากาศที่หนักหน่วง) ประสิทธิภาพจะลดลงเนื่องจากรูปทรงใบมีดคงที่ไม่สามารถปรับให้เข้ากับสภาวะอุทกไดนามิกที่เปลี่ยนแปลงได้

ใบพัดพิทช์ที่ควบคุมได้ (CPP)

CPP มีกลไกไฮดรอลิกอยู่ภายในดุมที่จะหมุนใบพัดแต่ละใบรอบแกนตามยาวของมันเอง โดยเปลี่ยนมุมพิทช์ตามคำสั่งจากระบบควบคุมสะพาน เพลาสามารถหมุนได้ด้วยความเร็วคงที่ (โดยทั่วไปจะอยู่ที่หรือใกล้กับ RPM ที่มีประสิทธิภาพสูงสุดของเครื่องยนต์) ในขณะที่แรงขับถูกควบคุมโดยระยะพิทช์ของใบมีดที่แตกต่างกัน — จากเต็มข้างหน้าเป็นศูนย์ถึงท้ายสุด — โดยไม่ต้องดับเครื่องยนต์หรือเปลี่ยนทิศทางเพลา การจ่ายน้ำมันไฮดรอลิกไปยังกลไกดุมจะผ่านรูเพลาพิเศษหรือกล่องจ่ายน้ำมันที่ปลายท้ายของเพลา

การเปรียบเทียบที่ครอบคลุม

ประเภทเรือที่เหมาะสมที่สุดกับใบพัดแต่ละลำ

ใบพัดพิทช์คงที่: เหมาะสำหรับเรือทางไกลที่มีความเร็วคงที่

FPP เป็นตัวเลือกมาตรฐานสำหรับเรือพาณิชย์ขนาดใหญ่ที่ทำงานด้วยความเร็วค่อนข้างคงที่และร่างบนเส้นทางการค้าที่จัดตั้งขึ้น:

• เรือบรรทุกน้ำมันดิบขนาดใหญ่และ VLCC — โดยทั่วไปทำงานที่ความเร็วบริการ 14–16 นอต โดยมีการเปลี่ยนแปลงความเร็วน้อยที่สุดระหว่างการเดินทาง
• ผู้ให้บริการขนส่งสินค้าขนาดใหญ่ — เรือ Capesize และ Panamax สำหรับการค้าแร่ ถ่านหิน และธัญพืชระยะไกล
• เรือคอนเทนเนอร์ขนาดใหญ่ — โดยที่กำลังขับเคลื่อนเกิน 50,000 kW และความเรียบง่ายของ FPP และประสิทธิภาพสูงที่ความเร็วการออกแบบ ทำให้ต้นทุนรวมในการเป็นเจ้าของต่ำที่สุด

ใบพัดพิทช์ที่ควบคุมได้: เหมาะสำหรับเรือที่รับน้ำหนักได้หลากหลายและความคล่องตัวสูง

• เรือเฟอร์รี่และเรือ RoRo — รอบการเทียบท่าและการออกตัวบ่อยครั้งจำเป็นต้องมีการกลับตัวของแรงขับอย่างรวดเร็วและการควบคุมความเร็วโดยละเอียดที่ CPP มอบให้
• เรือสนับสนุนนอกชายฝั่ง (OSV) — การดำเนินการกำหนดตำแหน่งแบบไดนามิกจำเป็นต้องมีการปรับแรงขับทันทีและแม่นยำในทุกทิศทาง
• เรือประมงและเรือลากอวน — ความเร็วการพ่นไอน้ำและความเร็วการลากอวนที่หลากหลายได้รับการจัดการอย่างมีประสิทธิภาพโดยการปรับระดับเสียงในขณะที่รักษาความเร็วรอบเครื่องยนต์ให้คงที่
• กองทัพเรือและเรือตัดน้ำแข็ง — รูปแบบการดำเนินงานที่มีความต้องการและเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วจะได้รับประโยชน์จากความยืดหยุ่นที่ CPP มอบให้

ข้อได้เปรียบด้านความน่าเชื่อถือของใบพัดพิทช์คงที่

ประเด็นหนึ่งที่ FPP รักษาข้อได้เปรียบที่ชัดเจนคือความน่าเชื่อถือในการปฏิบัติงานในระยะยาว FPP มี ไม่มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวภายในดุม — ไม่มีสิ่งใดที่จะรั่วไหล ยึด หรือทำงานผิดปกติในทะเล CPP ประกอบด้วยสายไฮดรอลิก เซอร์โวลูกสูบ ซีลแบริ่งใบมีด และเซ็นเซอร์ตำแหน่งป้อนกลับภายในดุมที่กำลังหมุน ซึ่งทั้งหมดนี้ต้องมีการบำรุงรักษาและอาจไม่สามารถให้บริการได้

สำหรับเรือบนเส้นทางเดินทะเลขนาดยาวซึ่งมีการเรียกเข้าท่าเรือไม่บ่อยนักและความสามารถในการเทียบท่าฉุกเฉินไม่สำคัญ ความเรียบง่ายและความน่าเชื่อถือของ FPP แสดงถึงข้อได้เปรียบที่น่าสนใจซึ่งมักจะให้เหตุผลถึงการแลกเปลี่ยนประสิทธิภาพเล็กน้อยในเงื่อนไขที่ไม่ได้ออกแบบ