مولد طاقة ديزل من نوع Cummins بقدرة 1600 كيلو فولت أمبير من شركة Shandong Uleen Generator يخدم قاعدة جوية في الشرق الأوسط، ويعمل بكفاءة عالية في بيئات ذات درجات حرارة مرتفعة.

بناء "سور عظيم في السماء": ست مجموعات مولدات كهربائية من نوع "كومينز" بقدرة 1600 كيلو فولت أمبير تُشيّد حصنًا للطاقة لقاعدة جوية.

 

في الحروب الحديثة، تُعدّ القوة الجوية العامل الحاسم للنصر، وتُمثّل القاعدة الجوية "عش النسر" لهذه القوة. فمن أنظمة الملاحة الرادارية الدقيقة في برج مراقبة الطيران، إلى عمليات الصيانة الأرضية داخل حظائر الطائرات، وصولاً إلى أنظمة الإضاءة والملاحة المختلفة الضرورية لإقلاع الطائرات المقاتلة، تُشكّل الكهرباء شريان الحياة الذي يُحافظ على استمرارية عمليات القاعدة الجوية. ونظرًا لطبيعة الحروب الحديثة التي تتسم بالسرعة العالية والكثافة الشديدة، فضلاً عن احتمالية وقوع كوارث طبيعية بالغة الخطورة وظروف ميدانية قاسية، فقد باتت هشاشة مصادر الطاقة التقليدية واضحةً بشكلٍ متزايد.

لحل التحدي الحاسم المتمثل في توفير إمدادات طاقة موثوقة لضمان الجاهزية القتالية، وبناء نظام طاقة قوي يتميز بقدرات متكاملة في وقت السلم والحرب مع وجود أنظمة احتياطية متبادلة، قامت قاعدة جوية رئيسية بتشغيل ست مجموعات مولدات ديزل عالية القدرة من نوع "كومينز" بقدرة 1280 كيلوواط لتكون بمثابة مصدر الطاقة الأساسي لها. ويمثل نشر هذه المولدات الستة العملاقة نقلة نوعية في قدرات القاعدة على ضمان الطاقة، إذ ينتقل من نموذج يركز على الدعم فقط إلى نموذج يركز كليًا على العمليات القتالية.

أولاً: قلب الطاقة: قلب صناعي بسعة 50.3 لتر
يُعد محرك الديزل Cummins KTA50-GS8 المحرك الأساسي لمجموعات المولدات المستخدمة في هذه المبادرة. وباعتباره تحفة فنية كلاسيكية ضمن مجموعة محركات Cummins، يتميز هذا المحرك بتصميم V-16 ذي 16 أسطوانة، ودورة رباعية الأشواط، وتصميم مزود بشاحن توربيني ومبرد لاحق، بسعة هائلة تبلغ 50.3 لترًا لكل وحدة.

 

بيانات المحرك العامة

Type……………………………………………………………………………………………………………………………………………. 4-Cycle; 60° Vee; 16-Cylinder Diesel

Aspiration…………………………………………………………………………………………………………………………………….. Turbocharged & Low Temp. Aftercooled

Bore x Stroke ………………………………………………………………………………………………..— in x in (mm x mm) 6.25 x 6.25 (159 x 159)

Displacement ………………………………………………………………………………………………………………— in3 (liter) 3067 (50.3)

Compression Ratio………………………………………………………………………………………………………………………. 14.9 : 1

الوزن الجاف

Fan to Flywheel Engine…………………………………………………………………………………………… — lb (kg) 11820 (5360)

الوزن الرطب

Fan to Flywheel Engine…………………………………………………………………………………………… — lb (kg) 12485 (5662)

عزم القصور الذاتي للأجزاء الدوارة

• with FW 6009 Flywheel ………………………………………………………………………………. — lbm • ft2 (kg • m2) 271 (11.4)
• with FW 6017 Flywheel……………………………………………………………………………….. — lbm • ft2 (kg • m2) 515 (21.7)

مركز الثقل من الوجه الخلفي لعلبة دولاب الموازنة (FH 6024) — بوصة (مم) 47.5 (1206)

Center of Gravity Above Crankshaft Centerline……………………………………………………………… — in (mm) 11.0 (279)

Maximum Static Loading at Rear Main Bearing………………………………………………………………. — lb (kg) 2000 (908)

تركيب المحرك

أقصى عزم انحناء عند الوجه الخلفي للكتلة — رطل • قدم (نيوتن • متر) 4500 (6100)

نظام العادم

Maximum Back Pressure …………………………………………………………………………………. — in Hg (mm Hg) 2 (51)

نظام سحب الهواء

أقصى تقييد لدخول الهواء

• with Dirty Filter Element ……………………………………………………………………………. — in H2O (mm H2O) 25 (635)
• with Clean Filter Element ………………………………………………………………………….. — in H2O (mm H2O) 15 (381)

نظام التبريد (التبريد اللاحق عند درجات حرارة منخفضة)

Coolant Capacity — Engine Only………………………………………………………………………… — US gal (liter) 43.5 (165)

أقصى ضغط احتكاك لسائل التبريد خارج المحرك

— 1500 دورة في الدقيقة [تدفق عالي]...— رطل لكل بوصة مربعة (كيلو باسكال) 10 (70)

— 1500 دورة في الدقيقة [تدفق منخفض] — رطل لكل بوصة مربعة (كيلو باسكال) 5 (35)

أقصى ضغط ثابت لسائل التبريد فوق محور عمود المرفق للمحرك — قدم (م) 60 (18.3)

نطاق تعديل منظم الحرارة القياسي - تدفق عالي (غلاف) - 180 فهرنهايت (200 درجة مئوية) (82 فهرنهايت - 93 درجة مئوية)

— Low Flow (Aftercooler)………………………………. — °F (°C) 150 – 175 (66 – 79)

الحد الأدنى لضغط التشغيل (لأنظمة التبريد ذات الارتفاع الساكن الأقل من 2 متر [6 قدم]) — رطل/بوصة مربعة (كيلو باسكال) 14 (96)

أقصى درجة حرارة للخزان العلوي عند زيادة الطاقة / الطاقة الأساسية — °ف (°م) 220 / 212 (104 / 100)

درجة حرارة مدخل سائل التبريد المستهدفة إلى المبردات اللاحقة عند 77 درجة فهرنهايت (25 درجة مئوية) درجة الحرارة المحيطة 130 (55) درجة فهرنهايت (درجة مئوية)

أقصى درجة حرارة لسائل التبريد للمبردات اللاحقة - طاقة الحمل الزائد / طاقة التشغيل الأساسية - °ف (°م) 160 / 150 (71 / 66)

نظام التشحيم

Oil Pressure @ Idle Speed……………………………………………………………………………………….. — psi (kPa) 20 (138)

@ Governed Speed……………………………………………………………………………… — psi (kPa) 50 – 70 (345 – 483)

Maximum Oil Temperature …………………………………………………………………………………………… — °F (°C) 250 (121)

Oil Capacity with OP 6027 Oil Pan : High – Low……………………………………………………… — US gal (liter) 47 – 39 (178 – 148)

السعة الإجمالية للنظام (بما في ذلك فلتر التجاوز) — جالون أمريكي (لتر) 54 (204)

نظام الوقود

Type Injection System……………………………………………………………………………………………………………………………… Direct Injection Cummins PT

أقصى تقييد عند مضخة حقن الوقود PT - مع فلتر وقود نظيف - بوحدة الزئبق (مم زئبق) 4.0 (102)

— مع فلتر وقود متسخ… — بالزئبق (ملم زئبق) 8.0 (203)

أقصى ضغط مسموح به على خط إرجاع الحاقن

(يتكون من رأس الاحتكاك والرأس الساكن) — بالزئبق (مم زئبق) 6.5 (165)

Maximum Fuel Flow to Injection Pump……………………………………………………………. — US gph (liter / hr) 151 (570)

يُترجم هذا الحجم الهائل للإزاحة إلى احتياطي طاقة استثنائي. بفضل قدرة احتياطية تبلغ 1200 كيلوواط، يستطيع نظام الطاقة هذا تلبية أي زيادة مفاجئة في الطلب على الكهرباء داخل القاعدة. سواءً أكان ذلك لتشغيل المسح عالي الكثافة لرادارات الملاحة أثناء إقلاع طائرة مقاتلة، أو لتشغيل مجموعة من مضخات نقل الوقود في الوقت نفسه، فإن هذا "المحرك القوي" يحافظ على سرعة دوران ثابتة تبلغ 1500 دورة في الدقيقة مع توفير عزم دوران سلس للغاية. علاوة على ذلك، تضمن مضخة الوقود PT وتقنية STC (التحكم في التوقيت التدريجي) كفاءة احتراق مثالية للوقود واقتصادًا في استهلاكه، مما يُمكّن المحرك من إطلاق طاقة هائلة حتى في ظل ظروف التشغيل القاسية التي تشمل درجات حرارة عالية أو ارتفاعات شاهقة.

النظام الكهربائي

Cranking Motor (Heavy Duty, Positive Engagement)…………………………………………………………………………………………… — volt 24

Battery Charging System, Negative Ground………………………………………………………………………………………………… — ampere 35

Maximum Allowable Resistance of Cranking Circuit…………………………………………………………………………………………… — ohm 0.002

الحد الأدنى الموصى به لسعة البطارية

• Cold Soak @ 50°F (10°C) and Above………………………………………………………………………………………………… — 0°F CCA 1280
• Cold Soak @ 32°F to 50°F (0°C to 10°C)……………………………………………………………………………………………. — 0°F CCA 1800
• Cold Soak @ 0°F to 32°F (-18°C to 0°C)…………………………………………………………………………………………….. — 0°F CCA 1800

إمكانية التشغيل في الأجواء الباردة

الحد الأدنى لدرجة الحرارة المحيطة لبدء التشغيل البارد بمساعدة سخان سائل التبريد خلال 10 ثوانٍ — °F (°C) 50 (10)

Minimum Ambient Temperature for Unaided Cold Start………………………………………………………………………………….. — °F (°C) 45 (7)

بيانات الأداء

تستند جميع البيانات إلى:

• يعمل المحرك بنظام الوقود، ومضخة الماء، ومضخة زيت التشحيم، ومنقي الهواء، ونظام العادم.

كاتم الصوت؛ لا يشمل ذلك مولد شحن البطارية والمروحة والمكونات المدفوعة الاختيارية.

• محرك يعمل بوقود يتوافق مع الدرجة رقم 2-D وفقًا لمعيار ASTM D975.
• ISO 3046، الجزء 1، الشروط المرجعية القياسية لـ:

الضغط الجوي: 100 كيلو باسكال (29.53 بوصة زئبقية) درجة حرارة الهواء: 25 درجة مئوية (77 درجة فهرنهايت)

الارتفاع: 110 أمتار (361 قدمًا) الرطوبة النسبية: 30%

Steady State Stability Band at any Constant Load ……………………………………………………………………………………………….. — % +/- 0.25

مستوى ضغط الصوت المقدر في المجال الحر لمجموعة مولدات نموذجية؛

Excludes Exhaust Noise; at Rated Load and 7.5 m (24.6 ft); 1500 rpm………………………………………………………. — dBA 92.4

ضوضاء العادم على بعد متر واحد أفقيًا من خط منتصف مخرج أنبوب العادم لأعلى بزاوية 45 درجة — ديسيبل غير متوفر

 

ثانيًا: جودة الطاقة: حماية "الدم النقي" للمعدات الإلكترونية الدقيقة

تضم قواعد القوات الجوية مجموعة واسعة من المعدات الإلكترونية الدقيقة، مثل رادارات توجيه الهبوط، وأنظمة الاتصالات والملاحة، وأنظمة أتمتة القيادة. وتتأثر هذه الأجهزة بشدة بجودة الطاقة؛ إذ يمكن أن تؤدي حتى أدنى تقلبات الجهد إلى أخطاء في البيانات أو تلف المعدات.

تم تجهيز مجموعات المولدات الست هذه بمولدات تيار متردد عديمة الفرش من سلسلة ستامفورد S7L1D-C41. يضمن تصنيف العزل من الفئة H وتصميم اللفائف ذي الخطوة 2/3 التشغيل الآمن في درجات الحرارة العالية المستمرة، كما يحافظ على معدلات تشوه شكل موجة الجهد عند مستوى منخفض للغاية. تشير البيانات إلى أن هذا المولد يتميز بمعامل توافقي للهاتف (THF) أقل من 2% ومعامل تداخل للهاتف (TIF) أقل من 50، ما يفي تمامًا بالمعايير الصارمة لإمدادات الطاقة الخاصة بالاتصالات العسكرية. هذا يعني أن هذه الوحدات لا توفر الكهرباء فحسب، بل توفر إمدادًا "نقيًا" يلتزم بالمواصفات العسكرية، ما يضمن بقاء "دماغ" و"عيني" القاعدة في حالة تأهب ويقظة دائمين.

ثالثًا: العمليات المجمعة: تُمكّن تقنية المعالجة المتوازية من النسخ الاحتياطي "N+1"

على الرغم من أن قدرة المولد الواحد على إنتاج 1280 كيلوواط تُعدّ مثيرة للإعجاب بلا شك، إلا أن قيمة منظومة طاقة تتألف من ست وحدات من هذا النوع تتجاوز ذلك بكثير. فمن خلال نظام تحكم آلي متطور ومتوازي، تُشكّل هذه الوحدات الست مصفوفة طاقة ذكية للغاية.

في أوقات السلم، يحسب النظام تلقائيًا استراتيجية التشغيل المثلى بناءً على متطلبات الحمل للقاعدة. فعلى سبيل المثال، خلال فترات انخفاض الحمل ليلًا، يُشغّل النظام مولدًا واحدًا أو اثنين فقط، مما يسمح لهما بالعمل بكفاءة ضمن نطاق الحمل الاقتصادي، وبالتالي توفير كبير في تكاليف الوقود والصيانة. في المقابل، في أوقات الحرب أو في حالة التأهب القتالي المُشدد، يمكن للنظام تحقيق إنتاج طاقة كامل دون أي تأخير.

يكمن جوهر تقنية "التشغيل المتوازي" هذه في تقاسم الأحمال والمزامنة التلقائية. وباستخدام معالجات دقيقة عالية السرعة، يراقب نظام التحكم الجهد والتردد والطور لكل وحدة على حدة في الوقت الفعلي. في حال تعطل شبكة الكهرباء - سواءً كان ذلك بسبب انقطاع التيار أو هجوم معادٍ - يمكن لهذه الوحدات الست أن تبدأ العمل بسرعة؛ فمن خلال وحدات تحكم المزامنة التلقائية، تُنفذ إغلاقًا دقيقًا للدائرة الكهربائية في غضون أجزاء من الثانية، ما يؤدي إلى دمج ستة تيارات قوية بسلاسة في قضيب التوزيع الرئيسي. وتكمن الميزة الأكبر لهذا النموذج في تكوين النسخ الاحتياطي "N+1": فحتى في حال إيقاف إحدى الوحدات للصيانة، تظل الوحدات الخمس المتبقية قادرة على ضمان استمرار إمداد الطاقة الضروري للاستعداد القتالي، وبالتالي القضاء تمامًا على خطر حدوث عطل في نقطة واحدة يتسبب في انقطاع التيار الكهربائي على مستوى القاعدة.

 

رابعاً: الجاهزية القتالية والقدرة على التكيف: تصميم أثبت قدرته على تحمل "اختبار ساحة المعركة"

يُعدّ معيار الأداء الأساسي للمعدات العسكرية هو الموثوقية. ومنذ البداية، روعي في تصميم نظام إمداد الطاقة هذا مراعاة معايير التكيف الصارمة مع المعايير العسكرية.

القدرة على التكيف مع الظروف البيئية: صُممت هذه المولدات خصيصًا لتناسب واقع إمكانية نشر قواعد القوات الجوية في مناطق جغرافية متنوعة، ما يمنحها قدرة استثنائية على التكيف مع الظروف البيئية. يتميز نظام التبريد الخاص بها - الذي يضم قنوات تبريد عالية التدفق ومواد مضافة من نوع DCA - بتحمل درجات حرارة عالية تصل إلى 45 درجة مئوية. علاوة على ذلك، زُودت الوحدة بنظام تشغيل كهربائي عالي الطاقة بجهد 24 فولت، مما يضمن تشغيل المحرك بشكل فوري وناجح حتى في ظروف درجات الحرارة المنخفضة للغاية.

مقاومة الصدمات والحماية: صُممت المعدات لتحمل قوى الزلازل (وتحديدًا، تسارع أفقي قدره 0.2g وتسارع رأسي قدره 0.1g). وبفضل تطبيق مبادئ تثبيت صارمة وإطار أساسي عالي المتانة، يحافظ النظام على سلامته الهيكلية واستقراره التشغيلي حتى عند تعرضه لاهتزازات القصف الجوي أو موجات الصدمة الناتجة عن الانفجارات في مستودعات الذخيرة القريبة.

التوافق الكهرومغناطيسي (EMC): يُعدّ التخفي الكهرومغناطيسي والتوافق الكهرومغناطيسي عنصرًا بالغ الأهمية في المنشآت العسكرية. وقد التزم نظام إمداد الطاقة هذا، خلال مراحل تصميمه وتصنيعه، التزامًا صارمًا بالمواصفات العسكرية، مثل GBBZ 24974-2012، لكبح الانبعاثات الكهرومغناطيسية بشكل فعّال. وهذا يضمن تشغيل مجموعة المولدات دون التسبب في أي تداخل مع أجهزة الاتصالات والكشف الحساسة في القاعدة، مع تقليل احتمالية رصدها بواسطة أنظمة الاستطلاع الكهرومغناطيسي المعادية.