Fabricants d'hélices à pas fixe (FPP)

Dans les systèmes d'alimentation marine, l'hélice de pas fixe FPP (FPP ou propulseur fixe) est un dispositif de propulsion avec une hauteur de lame constante, qui contraste fortement avec l'hélice de pas contrôlable (CPP) qui peut ajuster dynamiquement la hauteur. Sa caractéristique principale est que les lames et le concentrateur sont connectés de manière rigide, et les paramètres de tangage ont été déterminés lors de la conception et de la fabrication et ne peuvent pas être modifiés pendant la navigation. Cette caractéristique structurelle le rend irremplaçable dans des scénarios spécifiques et devient une partie importante du système de propulsion du navire.

La structure du Hélice à pas fixe FPP est relativement simple, principalement composé de deux parties: la lame et le moyeu: la lame est coulée ou soudée avec le moyeu à un angle fixe, et l'hélice entière est installée sur l'arbre sévère du navire en tant que composant rigide. Sa logique de travail repose entièrement sur les modifications de la vitesse du moteur pour régler la poussée - lorsque le moteur accélère, la vitesse de l'hélice augmente et l'interaction entre les lames et le débit d'eau génère une plus grande poussée, ce qui entraîne l'accélération du navire; Inversement, la réduction de la vitesse du moteur réduit la poussée et atteint la décélération. Contrairement au mécanisme de réglage de la distance complexe de CPP, le FPP ne nécessite pas d'aide de systèmes de servomotes hydrauliques ou de systèmes de contrôle, et la simplification de la structure mécanique lui donne un avantage naturel en termes de commodité de maintenance et de coût de fabrication. Mais pour cette raison, ses paramètres de hauteur ne peuvent correspondre qu'à un état de fonctionnement spécifique du navire (comme la vitesse conçue et l'état de pleine charge), et lorsqu'ils s'écartent de cette condition de travail, l'efficacité de la propulsion diminuera.

Les avantages de l'hélice à pas fixe FPP sont dérivés de la simplicité de sa structure, qui se reflètent spécifiquement dans les aspects suivants: coût contrôlable, éliminant les composants complexes tels que le mécanisme d'ajustement à distance et le système de contrôle, et le coût de fabrication est de 30% à 50% de la CPP de la même spécification, ce qui convient particulièrement aux besoins budgétaires des navires petits et moyens; Une fiabilité élevée, les lames et les moyeux de roue connectés rigidement réduisent les points de défaillance mécanique, sont plus stables en fonctionnement continu à long terme, ont une faible dépendance à la maintenance et conviennent aux scénarios avec des conditions de voyage ou de maintenance limitées; Transmission de puissance directe, pas de mécanisme de réglage de la distance et dans les conditions de conception, l'efficacité de transmission de puissance est légèrement supérieure à celle du CPP, qui convient aux navires ayant des exigences pour une puissance continue. Sur la base de ces caractéristiques, les scénarios d'application typiques de FPP comprennent de petits navires, tels que des cargos intérieurs, des bateaux de pêche, des yachts, etc. Ce type de navire a une condition de travail de navigation unique (principalement une croisière à basse vitesse) et est très sensible au coût; Les navires de route fixe, tels que les navires de passagers à courte distance, les ferries, etc., ont de petits changements de vitesse et de charge, et peuvent être adaptés à leurs principales conditions de travail grâce à une conception de pas optimisée; Les unités de puissance auxiliaires, les hélices de poussée latérale de certains grands navires (telles que les cargos de l'océan), ne nécessitent que de simples fonctions avant et inverse, et aucun ajustement de distance complexe n'est requis.

Les performances de l'hélice fixe FPP dépendent fortement de la conception préliminaire, et le noyau réside dans le degré correspondant de la hauteur et les conditions de travail du navire: pendant la conception, la valeur de hauteur optimale doit être déterminée par la simulation de dynamique des fluides en fonction du déplacement à charge complète du navire, de la puissance principale du moteur, de la vitesse de conception et d'autres paramètres. - Si la hauteur est trop grande, elle entraînera le "surchargement" du moteur et il sera difficile d'atteindre la vitesse de conception; Si le terrain est trop petit, le navire "invalide pour courir" et la puissance des déchets; Le nombre et la forme des lames sont également au centre de l'optimisation. Les navires à forte vitesse à faible débit (comme les bateaux de pêche) utilisent principalement 3-4 lames avec des lames de rapport de rapport grand épaisseur pour augmenter la poussée, tandis que les navires à grande vitesse (comme les yachts) ont tendance à avoir une lame étroite avec une lame étroite pour réduire la résistance et le bruit; La sélection des matériaux nécessite à la fois la résistance et la résistance à la corrosion, la petite fonte FPP ou l'acier ordinaire est couramment utilisé, tandis que en quantités moyennes et grandes, des matériaux en alliage tels que le bronze en nickel-aluminum et le bronze de manganèse sont principalement utilisés pour faire face à l'érosion de l'eau de mer à long terme.

Dans les applications pratiques, FPP occupe une position dominante sur le marché des navires de petite et moyenne taille en raison de son avantage de rentabilité. Prenant Zhenjiang Jinye Propeller Co., Ltd. Par exemple, sa gamme de produits FPP couvre la plage d'adaptation de 200 chevaux à 10 000 chevaux. Grâce à un calcul précis de la hauteur et à l'optimisation de la surface de la lame, il peut répondre aux conditions de travail de différents navires - par exemple, le FPP 3 lames conçu pour les cargos intérieurs a une efficacité de propulsion de plus de 85% dans la plage de vitesse de 5 à 10 nœuds, et le prix d'un seul ensemble de produits ne représente que 60% du même CPP de puissance. Cependant, les limites du FPP sont également plus évidentes: une mauvaise adaptabilité dans les conditions de travail. Lorsque la charge du navire (tel que la charge à no-charge / pleine charge) ou la vitesse change considérablement, l'efficacité de la propulsion baissera considérablement et la consommation de carburant augmentera; La flexibilité de la manipulation est insuffisante et le revers doit s'appuyer sur l'inversion du moteur, et le temps de réponse est aussi long que 10-20 secondes, ce qui est beaucoup plus lent que le CPP, et ne convient pas aux scénarios où le démarrage et le freinage d'urgence ou d'urgence fréquents (comme les tugboats dans le port).

Bien que le CPP ait plus d'avantages dans la polyvalence, l'hélice fixe FPP est toujours irremplaçable dans des zones spécifiques en raison de ses avantages de coût et de fiabilité. Les tendances de l'industrie montrent que les deux ne sont pas complètement compétitifs, mais se complètent en fonction du type de navire: le FPP est le choix préféré pour les petits navires et les conditions de travail fixes; Le CPP est plus utilisé pour les grands navires océaniques et les navires polyvalents. Dans le même temps, avec l'avancement de la technologie des matériaux, le FPP améliore progressivement l'efficacité dans les conditions de fonctionnement non conçues à travers des alliages à haute résistance et une conception de lame bionique (comme l'imitation des surfaces des nageoires de baleine), consolidant davantage sa position de marché.