تبلیغات
در مورد هواپیما چه میدانید؟ - تازه ترین فناوری ها در ساخت هواپیما

تازه ترین فناوری ها در ساخت هواپیما

شنبه 15 آبان 1389 02:37 ق.ظ

نویسنده : شهاب .....


در فرآیند طراحی یک هواپیما، مراحل بسیاری طی می‌شود تا موجود طراحی شده به مرحله آزمایش‌های عملی برسد. پس از مشخص شدن نیاز سفارش دهنده، شرکت سازنده یک طرح مفهومی را ارائه می‌کند تا با مشورت شرکت یا ارگانهای متقاضی، طرح را به اجرا در بیاورد. بیشترین هواپیماهای مفهومی نظامی و غیر نظامی را می توان در نمایشگاه های هوافضا دید.
هشتمین نمایشگاه بین‌المللی هوافضای روسیه با عنوان ماکس 2007 آغاز به کار کرد و 726 شرکت فعال در زمینه های مختلف از 43 کشور جهان به رقابت و نمایش قدرت خود پرداختند.
اگرچه بسیاری از طرح ها و پروژه‌های نظامی به دلیل محرمانه بودن در این نمایشگاه ها معرفی نمی شوند و تا زمان آزمایشات عملی هیچ صحبتی از آن ها نخواهد بود، اما به بهانه برگزاری ماكس 2007، در این نوشتار 4 مدل مفهومی را انتخاب کرده ایم که 2 مدل به مرحله عملی رسیده و دو مدل دیگر هنوز مراحل تحقیقاتی و محاسباتی خود را به اتمام نرسانده اند. این 4 مدل هرکدام انقلابی در صنعت هوافضا محسوب می شوند.
یك مایل در ثانیه
هوافضاپیمای تحقیقاتی ابر صوت «هایپرایكس» نتیجه پروژه چند ساله ناسا در زمینه موتورهای هوادم است كه شروع این تحقیقات همزمان با ریاست جمهوری رونالد ریگان بود.
تاكنون حدود ۵/۲ میلیارد دلار فقط در زمینه تحقیقات تئوری هایپرایكس سرمایه‌گذاری شده و طبق اظهار مسئول سایت ناسا، حدود ۲۰ تریلر كاغذ و اطلاعات برای این طرح مورد استفاده قرار گرفته است.
پروژه هوافضاپیمای هایپرایكس برنامه مشتركی بین چند مركز تحقیقاتی و شركت های سازنده هواپیما است.
به عنوان مثال مسئولیت فناوری موتور هایپرایكس در مركز تحقیقات «درایدن» انجام شد و مركز تحقیقات «لانگلی» ناسا در هامپتون ایالت ویرجینیا، مسئولیت هدایت و برنامه‌ریزی پروژه را برعهده دارد.
پس از مدتی شركت میكروكرافت، به رغم تجربه های بسیار ارزشمندش در زمینه گسترش و آماده سازی مدل های اولیه هواپیماها و نیز در بخش سخت افزاری و نرم افزاری هواپیما، شركت بوئینگ و شركت سازنده ماشین های خود كار دقیق را به كمك طلبید.
با همكاری گروهی این شركت ها و مراكز تحقیقاتی پیشرفته هوافضا، نخستین نمونه پروازی هایپرایكس یا X-43A در سال ۱۹۹۹ میلادی به نمایش گذاشته شد.
ركورد بیشترین سرعت هواپیما پیش از هایپرایكس، در هواپیمای X-15 بود كه توانست به سرعت ۶/۶ ماخ دست یابد و اكنون هایپرایكس برای سرعتی بین ۶ تا ۱۰ ماخ طراحی شده و آخرین قدرت بشر را در به پرواز درآوردن پرنده های مصنوعی با سرعت ابر صوت به نمایش گذاشته است.
طبق نظر دانشمندان هوا فضا، مهم ترین نكات قابل توجه در هایپرایكس، اولا تكنولوژی موتورهای اسكرم جت و ثانیا طراحی بدنه یكپارچه و منسجم آن است. مهم تر اینكه هایپرایكس با بهره گیری از تكنولوژی موتورهای اسكرم جت، هیچ‌گونه رانش ایستا تولید نمی كند.
هواپیمای نامرئی
شركت بوئینگ یكی دیگر از مخلوقات خود را با نام Bird of Prey در جشنی در سنت لوئیس در اكتبر ۲۰۰۲ برای اولین بار در معرض نمایش همگان گذاشت. این موجود خارق‌العاده در اصل نمایشگر سبك و شیوه جدیدی از تكنولوژی رادارگریزی است كه می‌تواند قافله سالار هواپیماهای قرن آینده باشد و انقلابی در طراحی انواع هواپیماها به شمار آید.
این طرح، یكی از پروژه های بسیار سری شركت بوئینگ بود كه از سال ۱۹۹۲ برای بررسی آن شركت بوئینگ آغاز به كار كرد و تا سال ۱۹۹۹ نیز ادامه پیدا كرد. این هواپیما در اوایل قرن جدید به نمایش گذاشته شد زیرا همانگونه كه می خواستند، این طرح به استانداردهای خود رسیده بود و دیگر احتیاجی به مخفی ماندن نداشت.
بیشتر طراحی این پرنده شگفت انگیز در بخش تحقیقات و گسترش پیشرفته فانتوم وورك انجام شد. ساخت Bird of Prey در راستای چندین هدف ارزشمند در صنعت هوافضا مانند استفاده از مواد مركب، بهترین قدرت مانور متناسب با سرعت، هزینه ساخت بسیار پایین و … بوده است.
این پروژه برای شركت بوئینگ حدود ۶۶ میلیون دلار هزینه داشته است. اولین پرواز آزمایشی آن در سال ۱۹۹۶ انجام شد. این پرنده آهنی كوچك دارای مشخصاتی خاص چون: فاصله دو سر بال ۲۳ فوت با طول ۴۶ فوتی، وزنی معادل ۶۴۰۰ پوند است.
موتورهای آن را شركت صنعت موتورسازی آمریكا به نام پرت و ویتنی با مدل JT15D-5C ساخته است این موتورها توربوفن هستند. بالاترین ارتفاعی كه به دست آورد ۲۰ هزار پا بود و حدود سرعت آن ۴۸۱ كیلومتر در ساعت.
این اولین باری است كه توسط یك موتور هوادم اسكرم جت سعی در رسیدن به سرعت های بالای ۵ ماخ می شود. البته تاكنون فضاپیماها مانند شاتل‌ها كه با قدرت راكت به پرواز درمی آمدند به این سرعت ها دست یافته اند. اما چیزی كه این طرح را از فضاپیماها جدا می سازد موتورهای هوادم است.
شرایط پروازی هایپر ایکس نیز بسیار ویژه است. X-43A در یك راكت كمكی به نام پگاسوس تعبیه می‌شود و پگاسوس نیز توسط بمب‌افكن B -52 حمل می شود. می بینید كه پرواز این پرنده مشغله های زیادی دارد. راكت كمكی پگاسوس توسط شركت اوربیتال ساینس طراحی و ساخته شده است.
با تمام این اوصاف هایپر ایکس سریعترین پرنده غیر راکتی است که تاکنون انسان ها ساخته اند و می تواند هر متیل را در یک ثانیه طی کند.
غولی كه هنوز متولد نشده است
یكی از رویاهایی كه شركت های هواپیمایی همواره در سر دارند، ساخت هواپیمای مسافربری دوربردی است كه بتواند بیشتر از یك هزار مسافر را جابه جا كند. تاكنون هواپیماهای زیادی برای تحقق این رویا خلق شده، اما هنوز به آن رویای مطلوب نرسیده‌اند.
برای مثال هواپیمای بوئینگ ۷۷۷ در حال حاضر یكی از بهترین و قدرتمندترین هواپیماهای مسافربری محسوب می شود. این هواپیما، آمریكایی است و در مقابل آن، شركت توپولف روسیه دست به ساخت هواپیمایی غول پیكر زده است كه انقلابی در صحنه ساخت هواپیماهای مسافربری به حساب می‌آید؛ غولی به نام توپولف ۴۰۴.
هنگامی كه شركت توپولف تصمیم به ساخت این غول گرفت، مهندسان و متخصصان چندین طرح را ارائه كردند اما از بین تمامی آنها طرح «بال پرنده» انتخاب شد.در این طرح هواپیما با ۶ موتور ملخ دار (توربوپراپ) مجهز شده كه هركدام از موتورها، نیروی پیشرانی به اندازه ۱۸۰۰۰ كیلوگرم را مهیا می‌كنند.
همانطور كه در عكس می بینیم موتورها در قسمت انتهایی هواپیما و بین دو دم Vشكل تعبیه شده اند. برای ساخت این بال پرنده نیز دو طرح مجزا در دست است. در یكی از آنها بدنه اصلی به ۶قسمت مجزا كه هركدام توانایی پذیرش تعدادی مسافر را دارد، طراحی شده است. این هواپیما ۱۲۱۴ مسافر با خود حمل می‌كند و مقدار اصلی ذخیره سوختش در بال‌های اصلی است.
طرح دیگر دومنظوره است و از دو بخش تشكیل شده است. یك قسمت برای حمل مسافر و قسمت دیگر نیز برای حمل بار و محموله های تجاری. موتورهایی كه در این هواپیما به كار رفته با همكاری شركت رولز رویس ساخته شده است كه توربوفن هستند. مدل این موتورها ۴۴ـ NK است و با نام ترنت شناخته می‌شود.
حال بعد از نگاهی كوچك به مشخصات این مخلوق شگفت انگیز خود قضاوت كنید كه اگر یك چنین موجودی را از نزدیك ببینید شگفت زده نمی شوید؟!
طول ۶/۸۶ متر، ارتفاع ۳/۲۶متر، وزن برخاستی605 تنی، گنجایش ۱۲۰۰ مسافر و برد 135000 کیلومتری نشانگر بزرگترین هواپیمای مسافرتی برای نسل‌های آینده است.
بمب افکن رادارگریز
با پیشرفته تر شدن رادارها بحث رادارگریزی به پیش آمد كه گوشه های كوچكی از فناوری رادارگریزی را در بمب افكن های پس از B-52 آمریكا به نامB-1B ملقب به نیزه دار آسمان می‌بینیم.
ولی نهایت و كمال این فناوری را در بمب افكن B-2 ملقب به شبح مشاهده می كنیم كه هم اكنون می توان آن را بهترین هواپیمای بمب‌افكن دنیا شناخت. در ادامه این روند آمریكا به دنبال ساخت بمب‌افكنی برای ارضای تمام نیاز نیروی هوایی خود است و به تازگی پروژه ای به نام B-3 را در دست آزمایش و تحقیق گرفته است.
در حال حاضر و تحت برنامه‌ریزی های فعلی، هواپیمای 1- B Lancer و بمب افكن رادارگریز B-2 حداكثر تا سال ۲۰۳۷ در شرایط پروازی نگهداری خواهند شد، سالی كه قرار است نیروی هوایی آمریكا به دلیل استهلاك بمب‌افكن‌های خود تعداد آنها را به ۱۷۰ هواپیما كاهش دهد.
البته احتمال می رود كه هواپیمای به روز شده B -52 تا سال ۲۰۴۵ در ناوگان پروازی باقی بماند. پیش بینی های كارشناسان نظامی آمریكا این است كه در آن سال، نیاز نیروی هوایی آمریكا به بمب افكن های جدید یكی از مهم‌ترین نیازهای نیروهای نظامی ایالات متحده آمریكا خواهد بود. به همین خاطر مسئولان نیروی هوایی آمریكا به فكر پركردن این خلأ افتاده اند.
برای تعیین طرح نهایی B-3 نتیجه مطالعات انجام شده توسط برد مشاوره ای علمی USAF نیوورلدویستا و دیگر نهادهای مطالعاتی درگیر در این پروژه به دقت بازبینی شدند و طرح نهایی تركیبی از نقاط قوت این طرح‌ها ارایه شد.
B-3 هواپیمایی است كه انتظار می رود با سرنشین و یا بدون آن قابلیت انجام ماموریت ها در بردهای بسیار زیاد را داشته باشد. برای این منظور از تكنولوژی‌های پیشرفته رادار‌گریزی (IR ) و (RF) بهره می برد. اما كیفیت نابود كردن اهداف در این بمب‌افكن سبك، بسیار پیشرفته و جالب است.
برای این منظور از لیزر یا امواج قدرتمند مایكروویو (HPM) استفاده خواهد كرد. هواپیمای بدون سرنشین هم می تواند از HPM برای تخریب استفاده كند هم برای ایجاد اختلالات رادیویی و كاربردهای بی حس كننده استفاده کند (كه كاربردهای بی حس كنندگی بیشتر در كنترل اغتشاشات كاربرد دارد).
تحقیقات B-3 با انجام مطالعات بدنه شروع شد. در این میان سه شركت آمریكایی کاندیدای ساخت بدنه فوق مدرنB-3 هستند، بوئینگ، لاكهید مارتین و نورث روپ گرومن اما هنوز برنده مناقصه ساخت بدنهB-3مشخص نشده است.
مركز سیستم های هوانوردی نیروی هوایی آمریكا در پایگاه نیروی هوایی رایت پترسون در اوهایو زمان تحویل نهایی بمب‌افكن را محدوده زمانی ۲۰۳۰ تا ۲۰۳۵ اعلام كرده است در عین حال به شركت های درخواست كننده شركت در مناقصه گوشزد كرده است كه احتمال دارد بر اثر فشارهای مقامات نظامی آمریكا تحویل B-3چندسال زودتر اتفاق افتد.
در تحقیقات اولیه B-3هواپیمایی با قابلیت تهاجمی برای استفاده در تمام نقاط دنیا با سریع ترین حالت ممكن تعریف شده بود. این هواپیما می توانست یك پرنده با سرعت ۷/۲ ماخ باشد یا هوافضاپیمایی با سرعتی بالغ بر ۱۷ ماخ.
هواپیمایی كه بتواند از خاك آمریكا بدون سوخت گیری به هر نقطه از دنیا رفته و اهداف دشمن را نابود كند و با سوخت گیری مجدد به خاك آمریكا بازگردد. اما نكته مهم و اساسی این بود كه B-3تمام ماموریت های خود را در سه یا كمتر از سه ساعت انجام دهد.
در میان این شرکت ها، نورث روپ گرومن تجربیات بسیاری در فناوری رادارگریزی، اجزا و قطعات كامپوزیت، ساخت جنگنده ها، سیستم‌های الكترونیكی و هواپیماهای بدون سرنشین دارد كه همگی این موارد در ساختB-3 شدیداً مورد نیاز هستند.
شركت نورث روپ برای ساخت پلت فورم B-3 از فناوری جدیدی استفاده كرده است كه به پلت فورم بی صدای مافوق صوت معروف است. خاصیت بارز این پلت فورم این است كه با ایجاد صدای كمتر فشار برخاست پرنده را ۳/۰ پوند بر فوت مربع كاهش می دهد.
برای معرفی نوآوری‌های استفاده شده در این هواپیما نیاز به وقت و مجال مناسب تری است. چون تقریباً تمام سیستم های استفاده شده در این هواپیما (كه البته به صورت مفهومی هستند) در نوع خود جدید و كم مانند هستند. به هر حال از بمب افكنی كه جایگزین B-2 می‌شود، انتظاری جز این نمی توان داشت.



دیدگاه ها : نظرات
آخرین ویرایش: - -