تازه‌ترين فناوري‌ها در ساخت هواپيما

در فرآيند طراحي يک هواپيما، مراحل بسياري طي مي‌شود تا موجود طراحي شده به مرحله آزمايش‌هاي عملي برسد. پس از مشخص شدن نياز سفارش دهنده، شرکت سازنده يک طرح مفهومي را ارائه مي‌کند تا با مشورت شرکت يا ارگانهاي متقاضي، طرح را به اجرا در بياورد. بيشترين هواپيماهاي مفهومي نظامي و غير نظامي را مي توان در نمايشگاه هاي هوافضا ديد.
هشتمين نمايشگاه بين‌المللي هوافضاي روسيه با عنوان ماکس 2007 آغاز به کار کرد و 726 شرکت فعال در زمينه هاي مختلف از 43 کشور جهان به رقابت و نمايش قدرت خود پرداختند.
اگرچه بسياري از طرح ها و پروژه‌هاي نظامي به دليل محرمانه بودن در اين نمايشگاه ها معرفي نمي شوند و تا زمان آزمايشات عملي هيچ صحبتي از آن ها نخواهد بود، اما  به  بهانه برگزاري ماكس 2007، در اين نوشتار 4 مدل مفهومي را انتخاب کرده ايم که 2 مدل به مرحله عملي رسيده و دو مدل ديگر هنوز مراحل تحقيقاتي و محاسباتي خود را به اتمام نرسانده اند. اين 4 مدل هرکدام انقلابي در صنعت هوافضا محسوب مي شوند.

يك مايل در ثانيه

هوافضاپيماي تحقيقاتي ابر صوت «هايپرايكس» نتيجه پروژه چند ساله ناسا در زمينه موتورهاي هوادم است كه شروع اين تحقيقات همزمان با رياست جمهوري رونالد ريگان بود.
تاكنون حدود ۵/۲ ميليارد دلار فقط در زمينه تحقيقات تئوري هايپرايكس سرمايه‌گذاري شده و طبق اظهار مسئول سايت ناسا، حدود ۲۰ تريلر كاغذ و اطلاعات براي اين طرح مورد استفاده قرار گرفته است.
پروژه هوافضاپيماي هايپرايكس برنامه مشتركي بين چند مركز تحقيقاتي و شركت هاي سازنده هواپيما است.
به عنوان مثال مسئوليت فناوري موتور هايپرايكس در مركز تحقيقات «درايدن» انجام شد و مركز تحقيقات «لانگلي» ناسا در هامپتون ايالت ويرجينيا، مسئوليت هدايت و برنامه‌ريزي پروژه را برعهده دارد.
پس از مدتي شركت ميكروكرافت، به رغم تجربه هاي بسيار ارزشمندش در زمينه گسترش و آماده سازي مدل هاي اوليه هواپيماها و نيز  در بخش سخت افزاري و نرم افزاري هواپيما، شركت بوئينگ و شركت سازنده ماشين هاي خود كار دقيق را به كمك طلبيد.
با همكاري گروهي اين شركت ها و مراكز تحقيقاتي پيشرفته هوافضا، نخستين نمونه پروازي هايپرايكس يا X-43A  در سال ۱۹۹۹ ميلادي به نمايش گذاشته شد.
ركورد بيشترين سرعت هواپيما پيش از هايپرايكس، در هواپيماي X-15 بود كه توانست به سرعت ۶/۶ ماخ دست يابد و اكنون هايپرايكس براي سرعتي بين ۶ تا ۱۰ ماخ طراحي شده و آخرين قدرت بشر را در به پرواز درآوردن پرنده هاي مصنوعي با سرعت ابر صوت به نمايش گذاشته است.
طبق نظر دانشمندان هوا فضا، مهم ترين نكات قابل توجه در هايپرايكس، اولا تكنولوژي موتورهاي اسكرم جت  و ثانيا طراحي بدنه يكپارچه و منسجم آن است. مهم تر اينكه هايپرايكس با بهره گيري از تكنولوژي موتورهاي اسكرم جت، هيچ‌گونه رانش ايستا توليد نمي كند.

هواپيماي نامرئي

شركت بوئينگ يكي ديگر از مخلوقات خود را با نام Bird of Prey در جشني در سنت لوئيس در  اكتبر ۲۰۰۲ براي اولين بار در معرض نمايش همگان گذاشت. اين موجود خارق‌العاده در اصل نمايشگر سبك و شيوه جديدي از تكنولوژي رادارگريزي است كه مي‌تواند قافله سالار هواپيماهاي قرن آينده باشد و انقلابي در طراحي انواع هواپيماها به شمار آيد.
اين طرح، يكي از پروژه هاي بسيار سري شركت بوئينگ بود كه از سال ۱۹۹۲ براي بررسي آن شركت بوئينگ آغاز به كار كرد و تا سال ۱۹۹۹ نيز ادامه پيدا كرد. اين هواپيما در اوايل قرن جديد به نمايش گذاشته شد زيرا همانگونه كه مي خواستند، اين طرح به استانداردهاي خود رسيده بود و ديگر احتياجي به مخفي ماندن نداشت.
بيشتر طراحي اين پرنده شگفت انگيز در بخش تحقيقات و گسترش پيشرفته فانتوم وورك انجام شد. ساخت Bird of Prey در راستاي چندين هدف ارزشمند در صنعت هوافضا مانند استفاده از مواد مركب، بهترين قدرت مانور متناسب با سرعت، هزينه ساخت بسيار پايين و … بوده است.
اين پروژه براي شركت بوئينگ حدود ۶۶ ميليون دلار هزينه داشته است.  اولين پرواز آزمايشي آن در سال ۱۹۹۶ انجام شد. اين پرنده آهني كوچك داراي مشخصاتي خاص چون: فاصله دو سر بال ۲۳ فوت با طول ۴۶ فوتي، وزني معادل ۶۴۰۰ پوند است.
موتورهاي آن را شركت صنعت موتورسازي آمريكا به نام پرت و ويتني  با مدل JT15D-5C ساخته است اين موتورها توربوفن هستند. بالاترين ارتفاعي كه به دست آورد ۲۰ هزار پا بود و حدود سرعت آن ۴۸۱ كيلومتر در ساعت.
اين اولين باري است كه توسط يك موتور هوادم اسكرم جت سعي در رسيدن به سرعت هاي بالاي ۵ ماخ مي شود. البته تاكنون فضاپيماها مانند شاتل‌ها كه با قدرت راكت به پرواز درمي آمدند به اين سرعت ها دست يافته اند. اما چيزي كه اين طرح را از فضاپيماها جدا مي سازد موتورهاي هوادم است.
شرايط پروازي هايپر ايکس نيز بسيار ويژه است. X-43A در يك راكت كمكي به نام پگاسوس   تعبيه مي‌شود و پگاسوس نيز توسط بمب‌افكن B -52 حمل مي شود.  مي بينيد كه پرواز اين پرنده مشغله هاي زيادي دارد. راكت كمكي پگاسوس توسط شركت اوربيتال ساينس طراحي و ساخته شده است.
با تمام اين اوصاف هايپر ايکس سريعترين پرنده غير راکتي است که تاکنون انسان ها ساخته اند و مي تواند هر متيل را در يک ثانيه طي کند.

غولي كه هنوز متولد نشده است

يكي از روياهايي كه شركت هاي هواپيمايي همواره در سر دارند، ساخت هواپيماي مسافربري دوربردي است كه بتواند بيشتر از يك هزار مسافر را جابه جا كند. تاكنون هواپيماهاي زيادي براي تحقق اين رويا خلق شده، اما هنوز به آن روياي مطلوب نرسيده‌اند.
براي مثال هواپيماي بوئينگ ۷۷۷ در حال حاضر يكي از بهترين و قدرتمندترين هواپيماهاي مسافربري محسوب مي شود. اين هواپيما، آمريكايي است و در مقابل آن، شركت توپولف روسيه دست به ساخت هواپيمايي غول پيكر زده است كه انقلابي در صحنه ساخت هواپيماهاي مسافربري به حساب مي‌آيد؛ غولي به نام توپولف ۴۰۴.
هنگامي كه شركت توپولف تصميم به ساخت اين غول گرفت، مهندسان و متخصصان چندين طرح را ارائه كردند اما از بين تمامي آنها طرح «بال پرنده» انتخاب شد.در اين طرح هواپيما با ۶ موتور ملخ دار (توربوپراپ) مجهز شده كه هركدام از موتورها، نيروي پيشراني به اندازه ۱۸۰۰۰ كيلوگرم را مهيا مي‌كنند.
همانطور كه در عكس مي بينيم موتورها در قسمت انتهايي هواپيما و بين دو دم Vشكل تعبيه شده اند. براي ساخت اين بال پرنده نيز دو طرح مجزا در دست است. در يكي از آنها بدنه اصلي به ۶قسمت مجزا كه هركدام توانايي پذيرش تعدادي مسافر را دارد، طراحي شده است. اين هواپيما ۱۲۱۴ مسافر با خود حمل مي‌كند و مقدار اصلي ذخيره سوختش در بال‌هاي اصلي است.
طرح ديگر دومنظوره است و از دو بخش تشكيل شده است. يك قسمت براي حمل مسافر و قسمت ديگر نيز براي حمل بار و محموله هاي تجاري. موتورهايي كه در اين هواپيما به كار رفته با همكاري شركت رولز رويس ساخته شده است كه توربوفن هستند. مدل اين موتورها ۴۴ـ NK است و با نام ترنت شناخته مي‌شود.
حال بعد از نگاهي كوچك به مشخصات اين مخلوق شگفت انگيز خود قضاوت كنيد كه اگر يك چنين موجودي را از نزديك ببينيد شگفت زده نمي شويد؟!
طول ۶/۸۶ متر، ارتفاع ۳/۲۶متر، وزن برخاستي605 تني، گنجايش ۱۲۰۰ مسافر و برد 135000 کيلومتري نشانگر بزرگترين هواپيماي مسافرتي براي نسل‌هاي آينده است.

بمب افکن رادارگريز

با پيشرفته تر شدن رادارها بحث رادارگريزي  به پيش آمد كه گوشه هاي كوچكي از فناوري  رادارگريزي را در بمب افكن هاي پس از B-52 آمريكا به نامB-1B ملقب به نيزه دار آسمان مي‌بينيم.
ولي نهايت و كمال اين فناوري را در بمب افكن B-2 ملقب به شبح مشاهده مي كنيم كه هم اكنون مي توان آن را بهترين هواپيماي بمب‌افكن دنيا شناخت. در ادامه اين روند آمريكا به دنبال ساخت بمب‌افكني براي ارضاي تمام نياز نيروي هوايي خود است و به تازگي پروژه اي به نام B-3 را در دست آزمايش و تحقيق گرفته است.
در حال حاضر و تحت برنامه‌ريزي هاي فعلي، هواپيماي 1- B Lancer و بمب افكن رادارگريز B-2 حداكثر تا سال ۲۰۳۷ در شرايط پروازي نگهداري خواهند شد، سالي كه قرار است نيروي هوايي آمريكا به دليل استهلاك بمب‌افكن‌هاي خود تعداد آنها را به ۱۷۰ هواپيما كاهش دهد.
البته احتمال مي رود كه هواپيماي به روز شده B -52 تا سال ۲۰۴۵ در ناوگان پروازي باقي بماند. پيش بيني هاي كارشناسان نظامي آمريكا اين است كه در آن سال، نياز نيروي هوايي آمريكا به بمب افكن هاي جديد يكي از مهم‌ترين نيازهاي نيروهاي نظامي ايالات متحده آمريكا خواهد بود. به همين خاطر مسئولان نيروي هوايي آمريكا به فكر پركردن اين خلأ افتاده اند.
براي تعيين طرح نهايي B-3 نتيجه مطالعات انجام شده توسط برد مشاوره اي علمي USAF  نيوورلدويستا و ديگر نهادهاي مطالعاتي درگير در اين پروژه به دقت بازبيني شدند و طرح نهايي تركيبي از نقاط قوت اين طرح‌ها ارايه شد.
B-3 هواپيمايي است كه انتظار مي رود با سرنشين و يا بدون آن قابليت انجام ماموريت ها در بردهاي بسيار زياد را داشته باشد. براي اين منظور از تكنولوژي‌هاي پيشرفته رادار‌گريزي (IR ) و (RF) بهره مي برد. اما كيفيت نابود كردن اهداف در اين بمب‌افكن سبك، بسيار پيشرفته و جالب است.
براي اين منظور از ليزر يا امواج قدرتمند مايكروويو (HPM) استفاده خواهد كرد. هواپيماي بدون سرنشين هم مي تواند از HPM براي تخريب استفاده كند هم براي ايجاد اختلالات راديويي و كاربردهاي بي حس كننده استفاده کند (كه كاربردهاي بي حس كنندگي بيشتر در كنترل اغتشاشات كاربرد دارد).
تحقيقات B-3 با انجام مطالعات بدنه شروع شد. در اين ميان سه شركت آمريكايي کانديداي ساخت بدنه فوق مدرنB-3 هستند، بوئينگ، لاكهيد مارتين و نورث روپ گرومن  اما هنوز برنده مناقصه ساخت بدنهB-3مشخص نشده است.
مركز سيستم هاي هوانوردي نيروي هوايي آمريكا در پايگاه نيروي هوايي رايت پترسون  در اوهايو  زمان تحويل نهايي بمب‌افكن را محدوده زماني ۲۰۳۰ تا ۲۰۳۵ اعلام كرده است در عين حال به شركت هاي درخواست كننده شركت در مناقصه گوشزد كرده است كه احتمال دارد بر اثر فشارهاي مقامات نظامي آمريكا تحويل B-3چندسال زودتر اتفاق افتد.
در تحقيقات اوليه B-3هواپيمايي با قابليت تهاجمي براي استفاده در تمام نقاط دنيا با سريع ترين حالت ممكن تعريف شده بود. اين هواپيما مي توانست يك پرنده با سرعت ۷/۲ ماخ باشد يا هوافضاپيمايي با سرعتي بالغ بر ۱۷ ماخ.
هواپيمايي كه بتواند از خاك آمريكا بدون سوخت گيري به هر نقطه از دنيا رفته و اهداف دشمن را نابود كند و با سوخت گيري مجدد به خاك آمريكا بازگردد. اما نكته مهم و اساسي اين بود كه B-3تمام ماموريت هاي خود را در سه يا كمتر از سه ساعت انجام دهد.
در ميان اين شرکت ها، نورث روپ گرومن تجربيات بسياري در فناوري رادارگريزي، اجزا و قطعات كامپوزيت، ساخت جنگنده ها، سيستم‌هاي الكترونيكي و هواپيماهاي بدون سرنشين دارد كه همگي اين موارد در ساختB-3 شديداً مورد نياز هستند.
شركت نورث روپ براي ساخت پلت فورم B-3 از فناوري جديدي استفاده كرده است كه به پلت فورم بي صداي مافوق صوت معروف است. خاصيت بارز اين پلت فورم اين است كه با ايجاد صداي كمتر فشار برخاست پرنده را ۳/۰ پوند بر فوت مربع كاهش مي دهد.
براي معرفي نوآوري‌هاي استفاده شده در اين هواپيما نياز به وقت و مجال مناسب تري است. چون تقريباً تمام سيستم هاي استفاده شده در اين هواپيما (كه البته به صورت مفهومي هستند) در نوع خود جديد و كم مانند هستند. به هر حال از بمب افكني كه جايگزين B-2 مي‌شود، انتظاري جز اين نمي توان داشت.


 منبع : همشهري – عميد نمازي‌خواه

Share

چاپ اين مطلب

       تعداد بازديد:18435       

ارسالي از سوي: مدير سايت    به بخش : مهندسی هوا فضا

ارسال درخواست /مطلب تكميلي

دوست عزيز: اگر درخواست مقاله، پروژه، كتاب، جزوه و... داريد به بخش نيازمنديهاي علمي (كليك كنيد) مراجعه نماييد؛ چون در اينجا ثبت نخواهد شد.اما اگر مطلبي داريد كه به هرچه تكميلتر شدن مطلب بالا كمك مي كند يا سوالي در همين رابطه داريد، فرم زير را پر كنيد.





راهنمای تدوین طرح کسب و کار (BP)

برای دوره های 72 ساعته کارآفرینی موسسه کار و تامین اجتماعی و سازمان همیاری اشتغال فارغ التحصیلان

یکی از الزامات مورد نیاز برای راه اندازی بنگاه های زود بازده و اخذ تسهیلات مورد نظر داشتن گواهی مربوط به آموزش دوره کارآفرینی که از سوی موسسه کار و تامین اجتماعی برگزار می شود، می باشد.

ادامه

دوست عزيز: مطلب شما پس از تاييد مدير سايت قابل ديدن براي عموم است.