سفارش تبلیغ

ثبت شرکت
صبا
آیا کامپوزیت ها جانشینی مناسب برای مواد سنتی هستند؟
آیا کامپوزیت ها جانشینی مناسب برای مواد سنتی هستند؟

 

ترجمه:حبیب الله علیخانی
منبع : راسخون

 

کامپوزیت ها (coposites ):

در جوامع پشرفته نیاز به مواد کامپوزیتی دیده می شود .فایبرگلاس ( fiber glass)،که در اواخر دهه ی 1940 تولید شد اولین کامپوزیت مدرن است.و هم اکنون نیز متداولترین کامپوزیت مصرفی در کشورهای مختلف جهان است .امروزه فایبرگلاس تقریباً 65 درصد از کامپوزیت های مصرفی در کشورهای مختلف جهان را تشکیل می دهد .این کامپوزیت در بدنه های قایق (boot hulls)، تخته های موج سواری (surf boards)، وسایل ورزشی ( sporting goods) ، لاینینگ استخرهای شنا(swimming poll lining)، پانل های ساختمانی (building panels)و بدنه های ماشین (car bodies)کاربرد دارد .و این امکان وجود دارد که شما از این کامپوزیت استفاده کرده باشید درحالی که نمی دانستید که جنس آن را از فایبر گلاس است .

چه چیز از یک ماده ی کامپوزیت می سازد ؟

مواد کامپوزیتی ازترکیب دو یا چند ماده با خواص متفاوت به وجود می آیند . مواد مختلف با یکدیگر مخلوط گشته تا خواصی بی همتا به ماده ی کامپوزیتی بدهد .اما ازلحاظ ساختار داخلی به آسانی قابل تشخیص هستند .یعنی مواد ترکیب شده در یک ماده ی کامپوزیتی به آسانی قابل دیدن هستند .و در هم حل نشده اند و با هم پیوند نداده اند .
کامپوزیت ها درطبیعت نیزیافت می شوند .یک تکه چوب کامپوزیتی ازالیاف بلند سلولز (حالتی بسیار پیچیده از نشاسته )که با مواد بسیار ضعیف تری که لیگنین (lignin)نامیده می شوند به هم اتصال پیدا کرده اند .سلولز همچنین در پنبه (linen)و کتان (cotton)نیز وجود دارد ، اما قدرت پیوند لیگنین است که باعث شده یک تکه چوب از یک تکه پنبه محکم تر باشد .

کامپوزیت ها مواد جدیدی نیستند :

انسان ها از مواد کامپوزیتی به مدت هزاران سال استفاده می کردند .مثلاً آجرهای گلی که یک بیسکویت (تکه )از گل خشک شده است به آسانی با یک خم کردن می شکند .
که علت آن ایجاد یک نیروی کششی دریک سمت آن است .اما همین آجر یک دیوار خوب را می سازد و علت این امراین است که کلیه ی نیروهای وارده بر آجر از نوع فشاری است به عبارت دیگر یک تکه حصیر ،مقاومت کششی خوبی دارد .اما اگر آن را مچاله کنید (یعنی آن را فشاردهیم )به آسانی دفورمه می شود .اما اگریک تکه از حصیر را در یک آجر گلی تعبیه کنید . و اجازه دهید قطعه خشک شود .نتیجه ی کار آجری است که هم در برابر کشش و هم دربرابرگسیختگی مقاومت می کند .و یک ماده ی ساختمانی مناسب است .اگربخواهیم فنی تر نگاه کنیم ، این آجر دارای حصیر هم مقاومت کششی (tenside shrongh)هم مقاومت فشاری (compressive strengh)خوبی دارد .
کامپوزیت معروف دیگر بتون است که از مصالح سنگی (سنگ و ماسه های ریز و درشت )تشکیل شده که به وسیله ی سیمان به هم دیگر متصل شده اند .بتون مقاومت خوبی در برابر فشار دادن و این ماده را می توان به وسیله ی افزودن میله های فلزی (metallic rods)، سیم ها (wires)،توری (mesh)یا کابل ها (cables) کامپوزیت کرد تا در برابر کشیدگی نیزبتواند رفتار خوبی داشته باشد .( بنابرای بتون تقویت شده حاصل می شود ).

ساختن یک کامپوزیت (making a composite):

بیشتر کامپوزیت ها فقط از دو نوع ماده ساخته شده اند .یک ماده [ ماتریکس (martix)یا اتصال دهنده ]دراطراف قرار گرفته و موجب اتصال کلوخه ها ، الیاف یا خرده های ماده ی سخت تر [تقویت کننده (reinforcement)می گردد .]
درمورد آجرهای گلی این دو وظیفه به وسیله ی حصیر و گل انجام می شود ، در بتون به وسیله ی سیمان و کلوخه های ماسه ای و دریک تکه چوب به وسیله ی سلولز و لیگنین انجام می شود .درفایبرگلاس ، تقویت کننده الیاف نازکی از شیشه است که عموماً مانند پارچه بافته می شود .و زمینه ( matrix)ازماده ی پلاستیکی تشکیل شده است .
الیاف رشته ای و نازک شیشه در فایبرگلاس در برابر کشش مقاومت بسیار بیشتری نسبت به فشار ازخود نشان می دهند .اما این الیاف بسیار شکننده اند و اگر به تندی خم شوند از هم گسیخته می شوند .ماتریکس نه تنها الیاف را در کنار هم نگه می دارد .بلکه می تواند با توزیع تنش ها در کل ماده از کامپوزیت محافظت کند .
ماتریکس (زمینه )به حدی نرم است که می توان با ابزار آلات آن را شکل دهی کرد .یا با حلال های مناسب آن را نرم کنیم و در صورت نیازآن را ترمیم کنیم .هرتغییرشکل یک صفحه ی فایبرگلاس ، نیاز به کشیده شدن مقداری از الیاف شیشه را دارد .
و این الیاف در برابر آن مقاومت می کنند ، بنابراین حتی یک صفحه ی نازک از فایبرگلاس بسیار محکم است .رنگ این ماده همچنین می تواند بسیار روشن باشد ، که خود یک مزیت دربسیاری از کاربردهاست .
در دهه های اخیر ،بسیاری از کامپوزیت های جدید تولید شده است ، که بعضی از آنها خواص با ارزشی دارند .با دقت در انتخاب تقویت کننده ، زمینه پروسه ی ترکیب این دو ماده درهم ، یک مهندس می تواند خواص مختلف را ترکیب و به خاصیت های مد نظرش برسد .آنها می توانند ، برای مثال یک صفحه ی کامپوزیتی بسیارمحکم در یک جهت بسازند (به وسیله ی موازی کردن الیاف در یک جهت خاص که البته استحکام در جهت دیگر قطعه ممکن است بسیار کمتر از جهت هدایت شده ی ما باشد )که البته ایجاد استحکام در یک جهت از کارهایی است که مد نظر ماست و در بعضی از کاربردها به درد ما می خورد .آنها همچنین می توانند خواصی چون مقاومت در برابر گرما ، عوامل شیمیایی و هوازدگی را به وسیله ی انتخاب زمینه ی مناسب در کامپوزیت ایجاد کنند .

مواد انتخابی برای زمینه (choosing materials for matrix):

برای زمینه ، در تولید بسیاری از کامپوزیت های پیشرفته از پلاستیک های ترموست و ترموپلاست که زرین نیز نامیده می شوند استفاده می شود . پلاستیک ها، پلیمرهایی هستند .که تقویت کننده ها را به هم چسبانده و کمک می کند تا خواص محصول نهایی ایجاد شود .
پلاستیک ها گرمانرم (Thermosoftening plastics)همانگونه که از اسمشان پیداست در دماهای پایین سخت اما هنگامی که به آنها گرما بدهیم نرم می شوند .اگرچه این مواد عموماً کمتر از پلاستیک های ترموست استفاده می شوند.ولی مزایایی چون چقرمگی شکست بالاتر (fracture toughness)،دوام طولانی تر (longer shelflife)، قابلیت بازیافت و محیط کاری ایمن تر و تمیزتر (زیرا از حلال های آلی که برای پروسه ی سخت کردن است استفاده نمی شود )را داراست .
سرامیک ها ، کربن و فلزات به عنوان زمینه برای برخی از اهداف خیلی خاص استفاده می گردد .برای مثال :سرامیک هنگامی استفاده می شود که مواد با دماهای بالا سر و کار دارند .[مثلاً مبدل های حرارتی (heat exchanging)].ازکربن نیز برای تولید محصولاتی که با سایش و پوسیدگی مواجه اند استفاده می شود .[مثلاً یا طاقان ها (bearing)و گریبکس ها (gears)].

مواد انتخابی برای تقویت کننده (choosing materials for the rein for cement):

اگر چه الیاف شیشه (glass fibres)از متداولترین تقویت کننده به حساب می آید .ولی بسیاری از کامپوزیت های پیشرفته درحال حاضر از الیاف نازک کربن خالص تولید می شوند .


الیاف شیشه (Glass fibres)

الیاف کربن (carbon fibres)ازالیاف شیشه محکم تراند ، اما تولید آنها گران تر است .الیاف کربن سبک اند درعین اینکه محکم نیز هستند .این الیاف در ساختار سفینه های فضایی و در تولیدات ورزشی [ مانند وسایل گلف (golf clubs)]و به طور زیاد شونده و با سرعت استفاده ی روز افزون به جای فلز برای ترمیم و جانشین استخوانهای آسیب دیده مورد استفاده قرار می گیرد .الیاف محکم تر (و البته گران تر )ازالیاف کربن الیاف بورن (Boron fibres)هستند .
پلیمرها نه تنها برای زمینه استفاده می شوند .بلکه از آنها مواد تقویت کننده ی خوبی برای استفاده در کامپوزیت ها ایجاد شده است .کولار (kevlar)، الیاف پلیمری است که بی اندازه محکم است .و موجب افزایش چقرمگی در کامپوزیت ها می شود .این پلیمر به عنوان تقویت کننده در تولیدات کامپوزیتی که نیاز به وزن کم (حالت سبکی )و ساختمان پایدار دارد استفاده می شوند .(مثلاً بخش هایی از بدنه ی یک هواپیما ).مواد کامپوزیتی مورد استفاده ی اصلی را از کولار ندارند .کولار برای جایگزینی به جای فولاد در لاستیک های رادیال (radial tyres)و در حال حاضر نیز برای استفاده در جلیقه های ضد گلوله (bullet proofvests)و کلاه های ایمنی (helmets)سنتز و تولید شده است .


ساخت بدنه هواپیما با استفاده از مواد کامپوزیتی

انتخاب روش تولید (choosing the manufacturing process):

تولید یک شیء از مواد کامپوزیتی معمولاً به وسیله ی ایجاد قالب هایی برای فرم دهی انجام می شود .مواد تقویت کننده ابتدا در قالب قرار داده می شوند و سپس ماده ی نیمه مایع زمینه به داخل قالب اسپری یا پمپ می شود و شکل جسم ایجاد می شود .فشارمعمولاً برای خارج کردن حبابهای هوای موجود در نمونه ی کامپوزیتی اعمال می شود .سپس به قالب گرما داده می شود تا زمینه جامد گردد .
پروسه ی قالب گیری معمولاً به وسیله ی دست انجام می شود .ولی امروزه پروسه ی اتوماتیک به وسیله ی دستگاه نیزعمومیت یافته است .یکی از روشهای جدید که اکسترود کششی (pultrusion)[واژه ای که از دو لغت pull به معنای کشیدن (extrusion)با سطح صاف .این مواد سطح مقطع عرضی ثابتی دارند که در تولید به ما کمک می کند مانند تولید تیرهای پل از جنس کامپوزیت .
در بسیاری از ساختارهای نازک با اشکال پیچیده مانند پانل های خمیده ، ساختار کامپوزیت با چسبانیدن صفحات الیاف بافته شده که نقش تقویت کننده را دارند به وجود می آید ، سپس به وسیله ی زمینه ی پلیمری پر می شود .البته این کار در یک قالب پایه انجام می شود و زمانی که پانل درضخامت مورد نظر ساخته شد مواد زمینه خشک و جامد می گردند .


نمونه ای از کامپزیت با ساختار لانه زنبوری

در بسیاری از کامپوزیت های پیشرفته (به عنوان مثال آنهای که در بال و پانل های بدنه ی هواپیما کاربرد دارند )ساختار ممکن است شامل یک پلاستیک به حالت لانه زنبوری باشد که درمیان دو پوسته ی کامپوزیتی تقویت شده با الیاف کربن پیچیده شده باشد .


شکل : الیاف کربنی ( Corbon fibers)

این کامپوزیت های ساندویچی ،استحکام بالا و سختی پیوندی مخصوصی را با وزن کم ایجاد می کنند .شبیه به هرچیزی که به هواپیما مربوط باشد . این پانل ها نیز گران قیمت هستند .
*چرا از کامپوزیت ها استفاده می کنیم ؟ (so why use composites):
بزرگترین حسن مواد کامپوزیتی استحکام و سختی توأمان و سبکی آنهاست . با انتخاب مطلوب مواد تقویت کننده و زمینه ، تولیدات می توانند خواصی داشته باشند که نیازهای ما را برای یک ساختار خاص و برای یک هدف خاص برآورده کند .هوانوردی مدرن ،هردو بخش نظامی و غیرنظامی مثال اول ماست .این صنعت بدون کامپوزیت ها کارآمد نیست .
درحقیقت ، نیازها برای تولیدات صنعتی تمایل به موادی دارد که درعین سبکی ، محکم نیز باشند .این امر منجر به توسعه ی کامپوزیت ها گشته است . قطعات بال (wing)، دم (tail)، ملخ ها (propellers)و پره های چرخان (rotor blades)عمدتاً از کامپوزیت های پیشرفته ساخته می شوند .
بدنه های هواپیماهای کوچکتر از مواد کامپوزیتی تولید می شوند .که اکثر بخشهای آنها از بدنه گرفته تا بال ها و دم از جنس مواد کامپوزیتی است .
در مورد فکرکردن به هواپیماها، این با ارزش است که بدانیم کامپوزیت ها احتمال شکست کامل کمتری نسبت به فلزاتی مانند آلومینیوم (Al )در شرایط اعمال تنش دارند .
یک ترک ریز در داخل یک قطعه ی فلزی می تواند به سرعت گسترش یابد و نتایج مخرب زیادی ایجاد کند .(به خصوص در مورد هواپیما )ولی در کامپوزیت ها الیاف مانند یک سد در برابر گسترش ترک مقاومت نموده و تنش را بر روی محیط اطراف توزیع می کنند .
کامپوزیت های اصلاح شده همچنین در برابر گرما و خوردگی مقاومت می کنند .این مزیت باعث می شود که از کامپوزیت ها در محصولاتی که با محیط های خطرناک مانند قایق ها ، ابزارآلات در تماس با مواد شیمایی (chemical-handling a quipment)و فضاپیما استفاده گردد .به طورعمومی ، کامپوزیت ها موادی مقاوم هستند .مزیت دیگر آنها این است که تولیداتی با انعطاف پذیری تولید می کنند . کامپوزیت ها می توانند به شکل دهی پیچیده قالب گیری شوند .
چیزخوبی که درهنگامی که می خواهیم چیزی مانند یک تخته ی موج سواری یا بدنه ی قایق را بسازیم به ما کمک کند .
عیب کامپوزیت ها معمولاً قیمت بالای آنهاست .اگرچه پروسه ی تولید اغلب کم خرج است .ولی مواد اولیه ی کامپوزیت ها گران قیمت است . کامپوزیت ها هرگز به طورکامل جانشین مواد سنتی مانند فولاد نمی شوند اما در بسیاری از موارد کامپوزیت ها همان چیزی هستند که ما می خواهیم .
منبع:www.science.org






تاریخ : سه شنبه 91/2/5 | 3:22 عصر | نویسنده : مهندس سجاد شفیعی | نظرات ()

 

جعبه سیاهی که سیاه نیست
جعبه سیاهی که سیاه نیست

تهیه کننده : محمود کریمی
منبع : راسخون


در مواردی که هواپیمایی سقوط می‌کند و حادثه‌ای غم‌انگیز به بار می‌آورد، کارشناسان تلاش‌هایی را بکار می‌گیرند تا علت حادثه را روشن کنند، و احتمالا از تکرار چنین حوادث دردناک جلوگیری بعمل آورند. در بیشتر موارد شدت حادثه به حدی است که متاسفانه کسی زنده نمی‌ماند تا بتواند واقعه را بازگو کند و جزئیات کافی و مفیدی بدست دهد. از این رو پژوهشگران غالبا سرنخ‌ها را در میان لاشه هواپیما و قطعات به جا مانده از آن جستجو می‌کنند. برای آنکه پژوهشگران و کارشناسان بتوانند پس از سقوط هواپیما موضوع را بررسی کنند، هواپیماها را به دستگاهی به نام جعبه سیاه مجهز می‌کنند.
با بروز هر سانحه‌ای برای یک هواپیما سوالات زیادی در مورد علت سقوط هواپیما مطرح می‌شود. پاسخ به این سوالات به کمک سیستم‌های Flight Data Recorder (FDR) ( ضبط کننده اطلاعات پرواز) و Cockpit Voice Recorder یا (CVR) ( ضبط کننده صدای کابین خلبان) که در مجموع جعبه سیاه نامیده می‌شود، انجام می‌گیرد.FDR ضبط کننده صداهای داخل کابین خلبان، و همه مکالمات رادیویی و صدای موتورها میباشد.
CVR پارامترهایی همچون ارتفاع، سرعت هوایی، جهت حرکت، شتاب وارد بر هواپیما، تعداد مکالمات انجام شده خلبان با برج مراقبت و بالعکس، حرارت اطراف موتورها، دور موتورها، وضعیت هوای سوخت هواپیما، شرایط ترمز هواپیما، وضعیت ضد یخ روی لبه حمله هواپیما و شرایط بالچه و سطوح کنترل را ثبت و ضبط میکند.این سیستم‌ها هر یک قیمتی بین 10000$ تا 15000$ دارند.
تاریخچه
برادران رایت در واقع اولین کسانی بودند که از این سیستم ها استفاده می‌کردند. آنها از وسیله‌ای برای ضبط چگونگی چرخش پره‌های ملخ استفاده می‌کردند. اما استفاده گسترده از اینگونه سیستم‌ها تا قبل از جنگ جهانی دوم آغاز نشد. این سیستم در واقع بیشتر اطلاعات مربوط به نحوه عملکرد هواپیما را ضبط می‌نمود.
نخستین بار چارلز لیندبرگ در سفر هوایی خود بر فراز اقیانوس اطلس ابتدایی‌ترین نوع جعبه سیاه را بکار گرفت. از آن زمان تا کنون در ساختمان جعبه سیاه تغییرات زیادی داده‌اند. جعبه‌ای که لیندبرگ از آن استفاده کرد، ارتفاع پرواز و اطلاعات مربوط به زمان پرواز را ثبت می‌کرد. تا چند سال استفاده از وسیله‌ای که اطلاعات مربوط به پرواز را ثبت کند، اختیاری بود. در سال 1947 استفاده از جعبه سیاه در هواپیماها اجباری شد. اما معایب و نواقص جعبه‌های سیاه به حدی بود که پژوهشگران به اطلاعات ثبت شده اعتماد چندانی نداشتند. به همین دلیل حکم اجباری بودن استفاده از جعبه‌های سیاه لغو شد. ده سال بعد پیشرفت‌های علمی موجب شد تا بار دیگر کارشناسان به کار جعبه‌های سیاه اطمینان پیدا کنند. امروزه در تمامی هواپیماها از جعبه‌های سیاه ، که در واقع ثبت کننده اطلاعات مربوط به پرواز هواپیما است، استفاده می‌شود.
خصوصیات جعبه سیاه
رنگ جعبه سیاه بر خلاف نامش سیاه نیست، رنگ آن نارنجی روشن و گاهی زرد است. زیرا این رنگ در میان قطعات متلاشی هواپیما بهتر جلب توجه می‌کند. برای آنکه اطلاعات ذخیره شده در داخل جعبه‌های سیاه به آسانی لطمه نبیند، این جعبه‌ها باید در برابر آتش و ضربه مقاوم باشند و به همین دلیل در قسمت عقب هواپیما نصب می شوند. این دستگاهها را طوری می‌سازند که به مدت نیم ساعت در برابر گرمای شدید تا 1000 درجه سانتیگراد مقاومت کنند. حفاظ آنها نیز باید ضربه یک میله فولادی به وزن 250 کیلوگرم را که از ارتفاع 3 متری سقوط کرده است، تحمل کند. جعبه‌های سیاه به شکل مکعب مستطیل هستند و عرض و طول آنها در حدود 12.5 سانتیمتر و طولشان 30 تا 50 سانتیمتر است.
جعبه‌های سیاه به دستگاه کوچکی مجهز هستند که در اثر تماس با آب صدای بلندی معادل 37.4 کیلو هرتز تولید می‌کنند.
پالس‌های فرستاده شده توسط ULB، از عمق 7 هزار متری توان رسیدن به سطح را دارند. زمانی که ULB فعال می‌شود، در هر ثانیه یک بار به صدا در می‌آید و این عمل را تا 30 روز انجام می‌دهد. واحد ULB توسط یک باطری با عمر شش سال کار می‌کند و احتمال آسیب دیدگی آن در اثر ضربات شدید بسیار کم است.
این دستگاه در مواقعی که در آب فرو رود، فعال میشود. علائم ارسالی توسط هواپیماها و بالگردهای جستجو و نجات که به گیرنده های مخصوص مجهز هستند، قابل دریافت است.
نصب جعبه در عقب هواپیما احتمال آسیب دیدن آن را تا حد امکان پایین می آورد و رنگ نارنجی روشن آن، پیدا کردنش را در میان انبوه بقایای پراکنده هواپیما آسان می سازد.
گیرنده های متصل به این جعبه که صدا و اطلاعات را برای آن می آورند در سراسر هواپیما پراکنده اند و می توانند بیش از صدها پارامتر پروازی و تمامی مکالمات کابین خلبان را لحظه به لحظه ثبت کرده و برای ضبط به جعبه سیاه ارسال کنند. قسمت اصلی این جعبه (که باید بعد از سانحه سالم بماند) حافظه آن است که می تواند حداکثر 2 ساعت مکالمات کابین و 25 ساعت اطلاعات پروازی را ثبت و ذخیره کند. این قسمت حافظه مقاوم در برابر سانحه (CSMU) نامیده می شود.CSMU شامل واحدهای مغناطیسی یا دیجیتالی حافظه است که در یک استوانه مقاوم قرار داده شده و درون جعبه در کنار تجهیزات الکترونیکی دریافت و ضبط اطلاعات نصب می شود.
اما این حافظه ی ظریف چطور فشارها و حرارت ناشی از انفجار یا سانحه را تحمل می کند؟
CMUS درون جعبه سیاه solid- state توسط سه لایه از مواد، ضمن عایق کردن بسته memory board که اطلاعات دیجیتالی شده را ذخیره می‌کند، از آن محافظت نیز می‌نماید. مواد بکار رفته در این بخش از recorder ها با شروع از قسمتهای داخلی بسمت قسمتهای خارجی عبارتند از:
- Aluminum housing : لایه‌‌ نازکی از آلومینیوم است که اطراف کارتهای حافظه را فرا گرفته است.

- High-temperature insulation : این بخش که شامل ماده سیلیس خشک است با داشتن ضخامتی در حدود 1 اینچ، پوشش حرارتی مقاومی را ایجاد می‌کند که از واحد memory board در زمان آتش‌سوزی محافظت می‌کند.
- Stainless-steel shell : عایق‌ حرارتی فوق، در پوشش محافظ فولادی ضدزنگی که تقریبا 0.25 اینچ ضخامت دارد، قرار می‌گیرد که البته برای مقاومت بیشتر آن از تیتانیوم هم در قسمتهای بیرونی استفاده می‌شود.
اما چنین مجموعه ای هنوز باید آزمایش های سنگین و ویژه ای را از سر بگذراند تا توانایی آن برای محافظت از اطلاعات به اثبات برسد. این آزمایش ها معمولا ً به صورت زیر هستند:
• آزمایش برخورد: واحد CSMU با شتاب 3400g (که به وسیله ی یک تفنگ هوا ایجاد می شود) به یک هدف آلومینیومی اصابت می کند و به این ترتیب تحت تاثیر نیروی 3400 برابر وزنش قرار می گیرد.
• آزمایش سقوط جسم تیز: آزمایش کننده ها برای امتحان مقاومت نفوذی استوانه، یک وزنه 230 کیلوگرمی را که یک میخ فولادی به قطر 6 میلی متر به زیر آن متصل است از ارتفاع 30 متری روی استوانه می اندازند.
• آزمایش فشار ایستا: به مدت 5 دقیقه فشاری معادل 35 مگا پاسکال یا چیزی حدود 350 برابر فشار اتمسفر را بر هر یک از 6 سوی استوانه وارد می کنند.
• آزمایش آتش: واحد CSMU در یک گوی آتش به دمای 1100 درجه که با سه مشعل پروپان ایجاد می شود قرار می گیرد. طبق استاندارد های هواپیمائی، CSMU باید بتواند چنین حرارتی را به مدت یک ساعت تحمل کند.
• آزمایش مقاومت در برابر فشار آب: CSMU به مدت 24 ساعت در یک تانکر آب پر فشار (که محیطی شبیه عمق دریاست) قرار داده می شود.
• آزمایش مقاومت در برابر خوردگی: CSMU سی روز در یک تانکر آب نمک غوطه ور می شود.
• آزمایش مقاومت در برابر مایعات: اجزاء مختلف CSMU درون انواع مایعات هواپیمائی مانند سوخت جت، روان کننده ها و آتش خاموش کن ها قرار داده می شود.
تنها پس از پشت سر گذاشتن همه ی این آزمایش هاست که CSMU شایستگی نصب در جعبه ی سیاه هواپیما را پیدا می کند. بی خود نیست که هر جعبه ی سیاه (با اینکه تجهیزات الکترونیکی چندان پیچیده ای ندارد) تا 15000 دلار قیمت دارد.
همانطور که گفته شد صدای خدمه پرواز و همچنین صداهای دیگر کابین بر روی سامانه ضبط کننده صداهای داخل کابین ذخیره میگردد و میکروفون ضبط کننده صداهای مربوط به سامانه مذکور معمولا بر روی صفحه آلات دقیق بالای سر، واقع در بین دو خلبان نصب شده است.
از جمله صداهایی که توسط گروه بررسی سوانح هوایی بررسی میشود، صدای موتورها، سامانه هشدار دهنده واماندگی موتورها، سامانه باز کننده و جمع کننده ارابه فرود و دیگر موارد مربوط میباشد. همچنین پارامترهای دیگر از جمله دور موتورها، سامانه های از کار افتاده، سرعت و تعیین دقیق زمان حادثه میتواند توسط گروه بررسی مشخص شود. از دیگر مواردی که در سامانه ضبط کننده صداهای داخل کابین هواپیما ثبت میگردد، مکالمات انجام شده بین خلبانان و برج کنترل و شرایط آب و هوایی در لحظات بروز سانحه میباشد. اعضای کمیته بررسی سانحه را معمولا NTSB و FAA، کاربر هواپیما، شرکت سازنده هواپیما و اتحادیه خلبانان تشکیل میدهند که صداهای ضبط شده و اطلاعات پروازی را مورد بررسی دقیق قرار میدهند. به طور کلی سامانه ثبت اطلاعات پروازی نصب شده در هواپیماهای جدید باید حداقل 88 پارمتر مهم از جمله زمان، ارتفاع، سرعت هوایی، جهت حرکت، وضعیت هواپیما و ... را ثبت نماید. البته بعضی از سامانه ها ضبط کننده صداهای داخل کابین هواپیما نیز به گونه ای طراحی و ساخته شده اند که بیش از 1000 پارامتر هوایی را در پرواز ثبت میکنند که این امر به گروه بررسی سوانح هوایی کمک میکند تا به تشخیص دقیق تر عامل حادثه بپردازند.
مشخصات فنی سامانه ضبط کننده صداهای داخل کابین هواپیما (CVR):
حداکثر زمان ضبط صداهای داخل کابین : 30 دقیقه به طور مداوم، در صورت مجهز بودن به سامانه دیجیتالی تا دو ساعت. تعداد کانالها: 4 کانال مقاومت در برابر آتش: تا 1100 درجه سانتی گراد به مدت 30 دقیقه
مقاومت در برابر فشار آب: تا 20000 پا حداکثر زمان فعال بودن (ULB): 30 روز به طور مداوم و مجهز به باطری با عمر مفید شش سال.
مشخصات فنی سامانه ثبت کننده اطلاعات پرواز (FDR):
حداکثر زمان ثبت اطلاعات پروازی: 25 ساعت به طور مداوم.
مقاومت در برابر آتش: تا 11000 درجه سانتی گراد به مدت 30 دقیقه.
مقاومت در برابر فشار آب: تا 20000پا حداکثر زمان فعال بودن (ULB): 30 روز به طور مداوم و مجهز به باطری با عمر مفید شش سال.

Cockpit Voice Recorder یا CVR مکالمات ردو بدل شده بین خلبان و برج مراقبت / خلبان و مرکز کنترل/ خلبان با کروی پروازی را ثبت و ضبط میکند .
Flight Data Recorder یا FDR پارامترهای پروازی را ضبط می‌کند. سنسورهای زیادی از قسمتهای مختلف هواپیما از طریق سیم‌کشی به سیستم FDR مرتبط شده‌اند. زمانی که کلیدی روشن یا خاموش می‌شود، عملیات آن توسط سیستم FDR به ثبت می‌رسد. کمیت و بازه اطلاعات ضبط شده توسط این سیستم به میزان زیادی متفاوت بوده و به عمر و اندازه هواپیما وابسته است. FDR های مدرن بجای نوارهای مغناطیسی بکار رفته در نوع متوسط آن از memory chip استفاده می‌کنند. نوارهای مغناطیسی که همانند نوار ضبط صوت عمل می‌کنند، با استفاده از هد الکترومغناطیسی به ثبت اطلاعات می‌پردازند. البته از سال 1990 سازندگان سیستم جعبه سیاه به سمت استفاده از تکنولوژی solid-state یا solid-state memory boards پیش رفته‌اند.
( Flight Data Recorder (FDR انواع مختلفی دارد که سه نوع ان عبارتست از:
1ـ نوع نوار فویلی:
اولین نوع دستگاه FDR مدل نوار فویلی بود.این نوع جعبه سیاه از سال 1958در هواپیماها نصب شد.
در این وسیله نوعی نوار از جنس الومینیم یا استیل وجود دارد که به دور قرقره هایی پیچیده شده است.
هنگامی که دستگاه شروع به کار می کند نوار از یک قرقره ی باز و روی قرقره ی دیگر بسته می شود.
طول این ورقه ی آلومینیمی حدود 60متر است و در هر دقیقه حدود 25میلی متر جابه جا می شود.البته طول نوار و سرعت حرکت ان به نوع دستگاه بستگی دارد.هنگامی که نوار حرکت می کند توسط سوزن های مخصوص خط هایی روی نوار نصب می شود .هر کدام از این خط ها در واقع نوعی اطلاعات را ثبت می کنند.
زمانی که هواپیما دچار سانحه شود کارشناسان پس از یافتن جعبه سیاه ان را به مراکز ویژه ای منتقل می کنند تا اطلاعات داخل ان را بررسی نمایند.
هرگونه خراش یا علامتی که روی این نوار داخل جعبه بیفتد ممکن است شواهد مربوط به علل سانحه از بین برود.
2ـ نوع نوار فتوگرافیک:
این نوع جعبه سیاه تقریبا به جعبه ی قبلی شباهت دارد با این تفاوت که نوار ان از کاغذ مخصوصی است و سوزن آن هم ویژگی خاصی دارد.
در این سیستم می توان اطلاعات ثبت شده را به راحتی خواند.
دستگاه FDRفتوگرافیک را باید از مواد رادیوکتیو دور نگه داشت و هنگام باز کردن در جعبه نیز باید از زدن ضربه به ان و علامت گذاری روی ان خودداری کرد.
اگر جعبه سیاه اسیب دیده و نوار ان بیرون امده باشد باید از تابیدن نور به ان جلوگیری کرد.
به همین دلیل عکس برداری از این نوع نوار ممنوع است و به اطلاعات ان صدمه می رساند.
3ـ نوع الکترومغناطیسی:
جعبه های سیاه نوع الکترومغناطیسی خود دو نوع متفاوت دارند.
یک نوع از این دستگاه دارای سیستم دیجیتالی است که از نظر کیفیت و کمیت بر سایر دستگاه ها برتری دارد. برخی از این دستگاه ها می توانند تا 64 پارامتر پروازی را در خود ثبت کنند.
اطلاعات پروازی در این نوع از جعبه های سیاه روی نواری به طول 820 فوت یا 25/0میلی مترقطر و 6/0 سانتی متر عرض ثبت می شود.البته اندازه ی این نوارها به نوع و مدل دستگاه بستگی دارد.
در دستگاه های ضبط کننده ی اطلاعات پروازی نوعی (هد)وجود دارد که با توجه به مدت زمان نوار پس از پاک کردن اطلاعات قبلی اطلاعات جدیدی روی ان ثبت می گردد.
نوع دیگر این دستگاه دارای سیستم فرکانسی می باشد.

گفتیم که FDR یا Flight Data Recorder پارامترهای پروازی را ضبط می‌کند. طبق استانداردهای هوایی حداقل اطلاعاتی که باید توسط این سیستم ضبط شود شامل موارد زیر است:
Time
Vertical acceleration
Control-column position
Rudder-pedal position
Control-wheel position
Horizontal stabilizer
Fuel flow
Indicated Airspeed
Pressure Altitude
Magnetic Heading
Normal Acceleration
Microphone Keying
Microphone Keying که زمان ارتباطهای رادیویی برقرار شده توسط خدمه را ضبط می‌کند، برای تطبیق اطلاعات ضبط شده توسط FDR و CVR بکار می‌رود. سیستم‌های کنونی به منظور بررسی تمامی جهات عملکردی هواپیما تا صدها پارامتر را ضبط می‌کنند.
پس از یافتن جعبه سیاه و انتقال آن به آزمایشگاه اطلاعات از روی recorder ها پیاده شده و تلاش برای بازسازی سانحه آغاز می‌شود. این پروسه تا تکمیل شدن می‌تواند هفته‌ها یا ماهها ادامه یابد. در حال حاضر تولیدکنندگان این سیستم در آمریکا، NTSB را برای تحلیل کامل اطلاعات ذخیره شده در recorder ها به سیستم‌های readout و نرم‌افزارهای لازم برای انجام این امر مجهز می‌نمایند.
در صورتیکه FDR آسیب ندیده باشد، محققین به آسانی می‌توانند با اتصالFDR به سیستم readout ، اطلاعات ذخیره شده را بخوانند. اما در بسیاری از موارد پس از یافتن recorder ها از میان لاشه هواپیما، memory board آن را خارج کرده و پس از تمیز کردن آن، یک کابل رابط بر روی آن نصب کرده و memory board را به یک working recorder متصل می‌نمایند. این recorderکه دارای نرم افزار مخصوصی ‌است اطلاعات را بدون کوچکترین کم و کاستی بازخوانی می‌کند.
کپی برداری از مطالب این مقاله با ذکر منابع اصلی و نقل از راسخون بلا مانع است.
منابع:
www.avia.ir
هوانورد
Roshd.ir (دانشنامه رشد)
سایت علمی دانشجویان ایران(Daneshju.ir)
مجله صنایع هوایی
Arff.blogfa.com
Parscms.com
مجله هواییAir-mag.blogsky.net





تاریخ : سه شنبه 91/2/5 | 3:21 عصر | نویسنده : مهندس سجاد شفیعی | نظرات ()

تاریخچه اولین هواپیما
تاریخچه اولین هواپیما




 

نویسنده: صبا
پرواز به آسمان ها و رهایی از زمین ، از دیرباز یکی از آرزوهای انسان بوده است .در بسیاری از افسانه ها و داستان ها این آرزو به خوبی مشخص است .در کتاب ها آمده است :یکی از امپراتوران باستانی چین ، اژدهای بزرگی از پارچه های مخصوص ساخت و داخل آن را از دود گرم پر کرد و در برابر چشمان متحیرهمه اژدها را به آسمان فرستاد .در تاریخ همه کشورها اقداماتی نظیر اقدام این امپراتورچینی دیده می شود .شاید نخستین کسی که در عمل برای پرواز تلاش مثبتی کرد و امکان پرواز را به وسیله ی بال های مصنوعی و امکانات مکانیکی ثابت کرد ، لئوناردو داوینچی بود .لئوناردو داوینچی دانشمند ،نقاش ، پزشک ، فیلسوف و مجسمه ساز ایتالیایی بود که همگان او را می شناسند .او وقتی فکرش را مطرح کرد ، همه ی دوستانش او را مسخره کردند .اندیشه ی او این بود که می توان مانند پرندگان در آسمان پرواز کرد و یا دست کم از یک مکان مرتفع به آسانی و بدون خطر فرود آمد .لئوناردو دواینچی بعد از مدتی آزمایش سرانجام توانست دستگاه کوچکی بسازد که دارای دو بال ، یک بدنه و یک سکان بود .او دستگاهش را از جایی مرتفع به سمت پایین رها کرد .دستگاه لئوناردو داوینچی در واقع پدر بزرگ هواپیماهای امروزی است که پس از طی خط سیرطولانی خیلی آرام روی زمین نشست . پس از گذشت مدتی در سال 1500 میلادی ،داوینچی دستگاه خود را کامل تر کرد ؛ یعنی به وسیله ی یک فنرحرکت بال های دستگاه اختراعی را ملایم تر کرد و موفق شد آن را مدت بیشتری در هوا نگه دارد ؛البته با این دستگاه کسی پرواز نکرد و اطرافیان داوینچی آن را خرد کردند .آنها داوینچی را از ادامه ی راهش منصرف نمودند .داوینچی را آزرده خاطر ساختند .
اگر داوینچی دیگر راهش را ادامه نداد ، اما کسان دیگری به جای او این راه را ادامه دادند .عده ای اظهار می کردند :چگونه پرندگان با بال های خود در هوا پرواز می کنند و به زمین سقوط نمی کنند .ما نیز می توانیم با ساختن دستگاهی شبیه بال پرندگان ، در آسمان پرواز کنیم و آن بال ها می توانند ما را در هوا نگاه دارند .در سال 1678 میلادی بینه فرانسوی با دنبال کردن فکر لئوناردو داوینچی دستگاه دیگری ساخت که بال های آن به وسیله ی انسان حرکت می کرد .او نیز توانست پرواز کند .در سال 1784 بین ونو فرانسوی یک دستگاه پرواز ساخت که بال هایش شبیه پروانه یا فرفره بود .دستگاه او نیز می توانست مدت زمان زیادی در هوا بماند و سقوط نکند .در سال 1843 میلادی ، دستگاه نسبتاً کامل تری که کم و بیش شبیه هواپیمای بدون موتور بود ، به وسیله ی هنسون آلمانی ساخته شد .این دستگاه دارای دو بال بسیار بزرگ ، یک سکان و یک اتاقک کوچک برای حمل انسان بود .استفاده از آن بدین ترتیب بود که هنگام وزش باد آن را به جلو پرتاب می کردند .این دستگاه که بسیار سبک بود ،حتی با داشتن یک سرنشین در هوا چرخ می زد و به آرامی بر روی زمین فرود می آمد.پس از موفقیت هنسون ،توجه پژوهشگران به این نکته جلب شد که می توان دستگاه کامل تری ساخت که از مکان های مرتفع در هوا رها شود و مانند پرندگان بر روی هوا بلغزد و بدون سقوط آن ، به آسانی فرود بیاید ،اما ماندن آن در هوا و ادامه ی پرواز مشکل بزرگی بود که هیچ کس برای حل آن راهی نداشت ؛از سوی دیگر همین اختراع هنسون معایب زیادی داشت و دیگران که خواستند کار او را تقلید کنند ،سقوط کردند و جانشان را از دست دادند .
در سال 1801 میلادی لیلیان تال انگلیسی موفق شد بالی بسازد که شبیه بال خفاش بزرگ بود و توانایی حمل یک سرنشین را داشت و زمان زیادی در فضا باقی می ماند .
جنس این بال ها از ابریشم و فوق العاده سبک و محکم بود .این اختراع با وجود اینکه موفقیت آمیزبود ، سرانجام به علت نقص فنی کوچک ،جان مخترع خود را گرفت .در سال 1896 میلادی شانو فرانسوی موفق شد یک هواپیمای بی موتور کامل اختراع کند .سرنشین این هواپیما می توانست با خیال راحت در آن بنشیند و به میل خود سکان را حرکت داده ،تغییر جهت دهد ؛ اما این هواپیما سرعت کافی نداشت و بلندپروازی انسان را ارضاء نکرد . همه می خواستند این هواپیما سریع تر حرکت کند و به میل سرنشین ، به بالا و پایین و چپ و راست برود .اولین کسانی که توانستند این هواپیمای بی موتور را نیرو بدهند و با سرعت و با میل سرنشین به پرواز در بیاورند برادران رایت بودند .آنها پس از سال ها آزمایش در تاریخ 1903 میلادی موفق شدند موتور کوچکی بر روی بادبادک هوایی نصب کنند و به محور این موتور پروانه ای که عیناً شبیه یک فرفره بود ،متصل سازند و در نتیجه هواپیما را براثر گردش فرفره و با استفاده از نیروی موتور در هوا به پرواز درآورند .با اینکه موتورهای نفت سوز مدت ها قبل اختراع شده بود ، ولی نصب آن بر روی هواپیما به ذهن کسی نرسیده بود .پس از برادران رایت ، کورتیس آمریکایی در سال 1908 اختراع برادران رایت را تکمیل کرد و با قرار دادن چند چرخ کوچک در زیرهواپیما مسئله ی فرود آمدن و برخاستن آن را حل کرد و بدین ترتیب از آن سال به بعد ، مخترعان در تکمیل این ماشین بسیار تلاش کردند .پس از اختراع لئوناردو داوینچی سرانجام بعد از چهار قرن تجربه ، آزمایش و زحمت ، ماشین هوایی اختراع شد و به سوی آسمان پرواز کرد .اکنون هواپیماهایی ساخته اند که بیش از دو هزار کیلومتر در ساعت پرواز می کنند .حد متوسط سرعت هواپیما در ساعت 800 کیلومتر است .حداقل آن نیز برای یک هواپیمای کوچک سبک 180 تا 200 کیلومتر در ساعت است ؛یعنی که اگر هوپیمایی کمتر از 180 کیلومتر در ساعت حرکت کند ، سقوط کرده ؛ به زمین می افتد .
منبع: ماهنامه قرآنی ،ادبی و هنری باران(ش 164






تاریخ : سه شنبه 91/2/5 | 3:20 عصر | نویسنده : مهندس سجاد شفیعی | نظرات ()
بمب های الکترومغناطیسی
بمب های الکترومغناطیسی

 

 

سلاح تازه ای که ساخت آن بسیار ساده و تأثیر آن کاملاً گسترده است ، نگرانی هایی را برای دانشمندان و دولتمردان بوجود آورده است . به نوشته هفته نامه علمی نیوساینتیست این سلاح مؤثر « بمب الکترو مغناطیسی » نام دارد که اساس و عصاره آنها چیزی نیست جز یک پرتو شدید و آنی از موجهای رادیویی یا مایکروویو که قادر است همه مدارهای الکتریکی را که در سر راهش قرار گیرد ، نابود سازد . در دورانی که بافت و ساخت تمامی جوامع تا حدود بسیار زیادی به دستاوردهای علمی از نوع الکترونیکی وابسته است و همه امور از تجهیزات بیمارستانها تا شبکه های مخابراتی و از رایانه های بانکها و مؤسسات بزرگ مالی یا نظامی تا دستگاههای نظارت و مراقبت ، نحوه کار ماشینها و ادوات صنعتی همگی متکی به ساختارهای الکترونیک هستند ، کاربرد بمبهای الکترو مغناطیس می تواند سبب فلج شدن روند زندگی در مناطق بزرگ مسکونی شود . به اعتقاد برخی کارشناسان به نظر می رسد کشورهای پیشرفته پیشاپیش چنین سلاحی را تکمیل کرده اند و حتی برخی بر این باورند که ناتو در جریان جنگ علیه صربستان از این قبیل بمبها برای تخریب دستگاههای رادار صربها بهره گرفته است . توجه به بمبهای الکترو مغناطیس حدود نیم قرن قبل مطرح شد . متخصصان در آن هنگام به این نکته توجه کردند که اگر بمبی هسته ای منفجر شود ، امواج الکترومغناطیسی که در اثر انفجار پدید می آید تمامی مدارهای الکترونیک را نابود می سازد . اما مسیله این بود که به چه ترتیب بتوان موج انفجار را ایجاد کرد بدون آنکه نیاز به انجام یک انفجار هسته ای باشد ؟
دانشمندان می دانستند که کلید حل این مسیله در ایجاد پالسهای ( تپ های ) الکتریکی که با عمر بسیار کوتاه و قدرت زیاد نهفته است . اگر اینگونه پالسها به درون یک آنتن فرستنده تغذیه شوند ، امواج الکترومغناطیس قدرتمندی در فرکانسهای ( بسامد ) مختلف از آنتن بیرون می آیند ، هر چه فرکانس موج بالاتر باشد ، امکان تأثیرگذاری آن بر مدارهای الکترونیک دستگاهها بیشتر خواهد شد . بزودی این نکته روشن شد که مناسب ترین امواج الکترومغناطیس برای ساخت بمبهای الکترومغناطیس امواج با فرکانس در حدود گیگا هرتز است . این نوع امواج قادرند به درون انواع دستگاههای الکترونیک نفوذ کنند و آنها را از کار بیندازند . برای تولید امواج با فرکانس گیگاهرتز نیاز به تولید پالسهای الکترونیکی بود که تنها 100 پیکو ثانیه تدوام پیدا کنند . یک شیوه تولید این نوع پالسها استفاده از دستگاهی به نام « مولد ژنراتور مارکس » بود . این دستگاه عمدتاً متشکل است از مجموعه بزرگی از خازنها که یکی پس از دیگری تخلیه می شوند و نوعی جریان الکتریکی موجی شکل بوجود می آورند . با گذراندن این جریان از درون مجموعه ای از کلیدهای بسیار سریع می توان پالسهایی با دوره زمانی 300 پیکوثانیه تولید کرد . با عبور دادن این پالسها از درون یک آنتن ، امواج الکترومغناطیسی بسیار قوی تولید می شود . مولدهای مارکس سنگین هستند اما می توانند پشت سرهم روشن شوند تا یک سلسله پالسهای قدرتمند را به صورت متوالی تولید کنند . این نوع مولدها هم اکنون در قلب یک برنامه تحقیقاتی قرار دارند که بوسیله نیروی هوایی آمریکا کانزاس در دست اجراست . هدف این برنامه جای دادن مولدهای مارکس روی هواپیماهای بدون خلبان یا در درون بمبها و موشکهاست تا از این طریق نوعی « میدان مین الکترومغناطیس » برای مقابله با دشمن ایجاد شود . اگر هواپیما یا موشک دشمن از درون این میدان مین الکترومغناطیس عبور کند ، بلافاصله نابود خواهد شد . اگر لازم باشد تنها یک انفجار عظیم به انجام رسد ، به دستگاهی نیاز است که بتواند یک پالس الکترونیکی بسیار قدرتمند را بوجود آورد ؛ این کار را می توان با استفاده از مواد منفجره متعارف نظیر « تی . ان . تی » انجام داد . دستگاهی که این عمل را به انجام می رساند ، « متراکم کننده شار » نام دارد . در این دستگاه از انفجار اولیه یک ماده منفجره متعارف برای فشرده کردن یک جریان الکتریکی و میدان الکترومغناطیسی تولید شده بوسیله آن استفاده می شود. زمانی که این جریان فشرده شد ، به درون یک آنتن فرستاده می شود و یک موج الکترومغناطیس بسیار قدرتمند از آنتن بیرون می آید . نیوساینتیست می افزاید : طرح تکمیل دستگاههای متراکم کننده شار از سوی نیروی هوایی آمریکا در ایالت نیو مکزیکو در دست تکمیل است . از جمله طرحهایی که برای کاربرد این دستگاه در نظر گرفته شده ، جای دادن آنها در بمبهایی است که از هواپیما به پایین پرتاب می شود و نصب آنها در موشکهای هوا به هواست . امتیاز بزرگ بمبهای الکترومغناطیس در دو نکته است : نخست آنکه این بمبها مستقیماً جان انسانها را به خطر نمی اندازد و تنها بر دستگاههای الکترونیک اثر می گذارد ؛ و نکته دوم آنکه ساخت آنها بسیار ساده است . بمبهای الکترومغناطیس در صورتی می توانند بالاترین خسارت را وارد آورند که فرکانس امواجشان با فرکانس دستگاههایی که به آنها وارد می شوند یکسان باشد . بنابراین برای ایجاد مصونیت در دستگاههای الکترونیکی که در مراکز حساس کار می کنند ، می توان طراحی مدارها را به گونه ای انجام داد که اولاً میان بخشهای مختلف ، سپرهای محافظتی موجود باشد و ثانیاً در ورودی این قبیل دستگاهها باید صافیها و سنجنده هایی را قرار داد که بتواند علامتهای مورد نیاز و امواج حاصل از انفجار را تشخیص دهند و مانع ورود این قبیل امواج شوند.
منبع:






تاریخ : سه شنبه 91/2/5 | 11:52 صبح | نویسنده : مهندس سجاد شفیعی | نظرات ()

هر موشک از چهار قسمت اصلی به نام سازه (AIRFAME) ،سیستم هدایت موشک (GUIDANCE SYSTEM) ،کلاهک یا سرجنگی (WarHead) ، بخش پیشران Prou plision unit) یا موتور که نیروی لازم را برای هدایت موشک به جلو و سمت هدف تامین می ‌نماید، تشکیل شده است.

بخشهای مختلف موشک

سازه موشک

الف بدنه

قطعات بدنه موشک شامل اسکلت که الحاق کننده یا محافظ و نگهدارنده سایر قسمت های موشک می‌ باشد و در واقع اتصال قسمت های مختلف موشک و استواری آن در حین پرواز در هوا به این قسمت متکی است. شاسی ، خود از بخش های دیگر به نام بدنه اصلی موشک (Missils Main Body) با بال ها و بالچه‌ ها به طوری که در شکل زیر دیده می شود، تشکیل یافته است.

بخش های مختلف سطوح کنترل

تاریخ : چهارشنبه 89/7/7 | 10:14 صبح | نویسنده : مهندس سجاد شفیعی | نظرات ()

موتور جت

موتور جت یک موتور واکنشی است که سیال را بر اساس قانون سوم نیوتن با سرعت بالا به حرکت در می آورد. این تعریف کلی از موتورهای جت دربرگیرنده توربو جت ها، توربو فن ها و راکت هاست. به طور عمومی بیشتر موتورهای جت از نوع موتورهای احتراق درونی (internal combustion) هستند ولی انواع غیر درونی وجود دارد. در استفاده های عمومی لفظ "موتور جت" به یک توربین گازی که از داخل احتراق پیدا می کند اتلاق می شود، موتوری که با یک متراکم کننده گردشی که از یک توربین نیرو می گیرد کار می کند. این موتورها اولین ساختاری بودند که در موتورهای جت به کار رفتند.

موتورهای جت بر عکس موتورهای پیستونی که در آنها نیروی محرکه از طریق یک پیستون که در یک سیلندر بالا و پایین می شود،تأمین می شود، با چرخش مداوم یک توربین و کمپرسور نیروی محرکه را تأمین می کنند. در نتیجه بازده بالاتر و صدای کمتری نسبت به موتورهای پیستونی تولید می کنند. موتورهای جت از سه قسمت اصلی تشکیل شده اند که عبارتند از کمپرسور،‌ محفظه ی احتراق و توربین .توربین در قسمت انتهایی موتور قرار دارد و نیروی محرکه کمپرسور را تأمین و از طریق یک یا چند میله(Shaft) به کمپرسور می رساند.

تاریخچه

موتور جت هواپیما که هواى داغ پرفشارى را تولید مى کرد توسط فرانک ویتل خلبان و مهندس هواپیماى انگلیسى اختراع شد و از این رو وى را پدر موتور جت مى نامند.

ویتل در سال 1907در شهر «کاونترى» به دنیا آمد. پدرش مکانیک بود. در سن 26 سالگى به عنوان خدمه پرواز در کران ول به نیروى هوایى سلطنتى انگلستان پیوست و در سال 1926با قبولى در معاینات پزشکى _ خلبانى به دانشکده نیروى هوایى سلطنتى راه یافت. او به عنوان یک خلبان بى پروا شهرتى بسزا به دست آورد و در سال 1928 تز فوق لیسانسش با عنوان «پیشرفت هاى آتى در طراحى هواپیما» که در آن راجع به امکان نفوذ راکت به هواپیما بحث شده بود را به رشته تحریر درآورد.

فرانک ویتل

ویتل پس از فارغ التحصیلى از دانشکده نیروى هوایى سلطنتى، به اسکادران جنگى ملحق شد و در اوقات فراغتش به مطالعه درباره اصول طراحى موتور توربوجت مدرن مى پرداخت. یکى از اساتید پرواز که تحت تاثیر ایده او در زمینه هواپیماهاى ملخ دار قرار گرفته  بود، او را به نیروى هوایى و یک کارخانه خصوصى مهندسى توربین معرفى کرد. پس از مدتى همه به این نتیجه رسیدند که عقاید و نظریات ویتل غیرعملى است. او در سال 1930ایده موتور جت را به صورت انحصارى به ثبت رساند و در سال 1936 با تاسیس کارخانه خصوصى «پاور جت» به ساخت و آزمایش اختراعش پرداخت.

در سال 1937 اولین موتور جت خود را بر روى زمین آزمایش کرد. تا آن زمان او همچنان از سرمایه و حمایت اندکى برخوردار بود. در 27 آگوست ،1939 «هانیکل اچ اى 178» که توسط «هانس یوخیم پابست فون اوهاین» آلمانى طراحى شده بود اولین پرواز موتور جت در تاریخ را به انجام رساند. مدل موتور جت آلمانى به صورت مستقل از تلاش هاى ویتل تکمیل شده بود.

یک هفته پس از پرواز «اچ اى 178»، جنگ جهانى دوم در اروپا آغاز شد. پروژه ویتل، فضایى دوباره براى تحقیق و آزمایش یافت. نیروى هوایى سفارش ساخت موتور جت جدیدى را به شرکت «پاور جت» داد و از شرکت هواپیمایى گلاستر خواستار تولید هواپیمایى آزمایشى با مشخصات یکسان به نام E28/39 شد.

در 15 مه ،1941 هواپیماى جت گلاستر ویتل E28/39 با موتور جت تکمیل شده توسط شرکت توربین انگلستان که تا آن روز به عقاید ویتل بى توجه بود، به پرواز درآمد.

هواپیماى ویتل در پروازهاى آزمایشى اولیه به خلبانى «گرى سایر» به سرعت 370مایل در ساعت در ارتفاع 25 هزار پایى رسید که سریع تر از هر هواپیماى ملخه اى تا آن زمان بود.

همچنان که شرکت هواپیمایى گلاستر در زمینه هواپیماهایى با موتور توربو جت براى جنگ تحقیق مى کردند، ویتل آمریکایى ها را در تکمیل موفقیت آمیز اولین نمونه موتور جت یارى مى داد.

کتاب وى با نام «جت، داستان یک پیشرو» در سال 1953 منتشر شد. او در سال 1977 استاد تحقیق آکادمى فنون و علوم هوایى آمریکا در آناپولیس مرى لند شد. وى در سال 1996در شهر مرى لند ایالت کلمبیا چشم از جهان فروبست.

نحوه کارکرد

انواع موتورهای جت

موتورهای جت به چند دسته اساسی تقسیم می شوند:

.توربوفن Turbo Fan

.توربوجت Turbo Jet

.توربوپراپ Turbo Prop

.پالس جت Pulse Jet

.رم جت Ram Jet

.سکرام جت Scram Jet

در حقیقت، تمام موتورهای جت که توربین دارند، نوع پیشرفته تری از همان موتورهای توریبن گازی هستند که در زمانهای دورتر استفاده می شده است. از موتورهای توربین گازی بیشتر برای تولید برق نه تولید نیروی رانش استفاده می شود. موتورهای جت کلاً بر پایه ی موارد زیر کار می کنند: هوا از مدخل وارد موتور جت شده و سپس با چرخاندن توربین نیروی لازم را برای مکش هوا برای سیکل بعدی آماده کرده و خود از مخرج خارج می شود. در این حالت فشار و سرعت هوای خروجی، بدون در نظر گرفتن اصطکاک، با سرعت و فشار هوای ورودی برابر است. سیکل کاری موتورهای جت پیوسته است، این بدین معناست که هنگامی که هوا وارد کمپرسور می گردد، به سوی توربین عقب موتور رفته و آن را نیز همراه با خروج خود به حرکت در می آورد، یعنی نیروی لازم برای مکش در حقیقت به وسیله توربین انتهایی موتور تولید شده است و بدین گونه است که همزمان با ورود هوا به کمپرسور، توربین نیز به وسیله نیروی تولید شده توسط سیکل قبلی در حال چرخش است و نیروی آن صرف چرخاندن کمپرسور می شود. در این فرآیند، دوباره نیروی تولید شده توسط این سیکل به توربین داده شده و توربین نیروی لازم جهت ادامه کار را فراهم می آورد.

موتور توربوفن با ضریب کنار گذر پایین f-119 پرات اند ویتنی

1. موتورهای توربوفن یا Turbo Fan

موتورهای توربوفن در حقیقت چیزی میان موتورهای توربوجت و توربو پراپ هستند. بازده موتورهای توربوفن بسیار زیاد است، و به همین علت هم در بسیاری از هواپیماهای مسافربری و ترابری در سرعت های ساب سونیک Sub Sonic از آن ها استفاده می شود. در موتورهای توربوفن، ابتدا هوا کمپرس شده سپس وارد اتاقک احتراق می شود و بعد از انفجار از طریق شیپوره یا نازل خروجی خارج شده و در طی این فرآیند، نیروی تراست لازم را جهت رانش هواپیما به جلو تامین می نماید. البته در موتورهای توربوفن، مقادیر دیگری از هوا از طریق کنارگذر نیز عبور داده می شود که در نهایت به گازهای خروجی داغ پیوسته و نیروی تراست را افزایش می دهد. تفاوت موتورهای توربوفن با توربوپراپ در این است که موتورهای توربوپراپ، فن یا ملخ ایجاد کننده تراستشان در خارج از پوسته موتور قرار گرفته اما در موتورهای توربوفن، ملخ یا فن تولید کننده تراست کاملاً در درون پوسته موتور قرار گرفته است.

دیاگرام یک موتور توربوفن با ضریب کنار گذر بالا

2- موتورهای توربوجت یا Turbo Jet

موتورهای توربو جت، بیشتر بر نیروی تولیدی از گازهای خروجی اتکا دارند و در هواپیماهایی بیشتر کاربرد دارند که با سرعت های مافوق صوت حرکت می کنند. در موتورهای توربوجت، ابتدا، هوا وارد کمپرسور شده و متراکم می گردد. اما چون این هوا با سرعت نسبتاً زیادی وارد موتور گردیده برای احتراق مناسب نمی باشد و بیشتر سوخت مصرف شده، بدون اشتعال هدر می رود. به همین دلیل هوا به قسمت دیفیوژر یا همان کاهنده سرعت فرستاده می شود تا از سرعت آن کاسته شود. در دیفیوژر، ابتدا از سرعت هوا کاسته و بر دما و فشار آن افزوده می شود. سپس این هوای آماده برای احتراق، به اتاقک احتراق فرستاده می شود. در اتاقک احتراق یا Combaustion Chamber، هوا ابتدا وارد لوله احتراق گشته، با سوخت مخلوط شده سپس منفجر می گردد. قسمتی از نیروی حاصله از این انفجار صرف گرداندن توربین شده و مابقی برای تولید نیروی رانش به کار می رود. گاهی در هواپیماهای توربوجت، بعد از شیپوره خروجی یا نازل، قسمتی به نام پس سوز یا After Burner قرار می دهند که بر نیروی تراست می افزاید.

دیاگرام کار موتور های توربوجت، توربوپراپ و توربوفن

After Burner یا قسمت پس سوز چگونه کار می کند؟

هنگامی که گازهای خروجی از موتور خارج می شوند، هنوز مقداری اکسیژن و سوخت مصرف نشده دارند که در قسمت پس سوز، با مشتعل ساختن دوباره گازهای خروجی و افزایش 4 برابر سوخت معمولی به این مخلوط، به طور قابل توجهی بر نیروی تراست می افزایند. البته استفاده از پس سوز فقط در شرایط اضطراری و شرایط جنگی مجاز است در غیر این صورت مجاز نیست. تنها هواپیمای مسافربری با پس سوز، هواپیمای کنکورد Concorde ساخت مشترک آلمان، انگلیس و فرانسه است که به علت ایجاد آلودگی صوتی زیاد و مصرف سوخت بالا، بازنشست شد.

4- موتورهای پالس جت یا Pulse Jet

موتورهای پالس جت دارای توربین، کمپرسور، یا شفت نمی باشند و تنها قطعه متحرک البته در نوع دریچه دار، دریچه آن می باشد. در این گونه موتورها، ابتدا توده بزرگی از انفجار در داخل موتور صورت می پذیرد که سبب بسته ماندن دریچه می شود. چون تنها راه فرار هوا از موتور قسمت انتهای آن می باشد هوا به طرف آنجا هجوم می آورد.در نتیجه تر ک هوا، خلا یا حالت مکشی به وجود آمده که باعث باز شدن دریچه و ورود هوای تازه می شود. در این حالت، مقداری هوای محترق شده از خروج بازمانده و صرف تراکم و انفجار گاز تازه وارد می گردد و سیکل به همین ترتیب ادامه پیدا می کند.در نوع بدون دریچه، از یک خم برای ایفای نقش دریچه استفاده می شود که با انفجار گازها و بدلیل وجود این خم، کاهش فشار صورت گرفته و مقداری از گازهای خروجی باز می گردند به همین ترتیب سیکل ادامه داده می شود.

5- موتورهای رم جت یا Ram Jet:

موتورهای رم جت، هیچ قطعه ی متحرکی ندارند و در نگاه اول، مانند یک لوله توخالی به نظر می رسند که بیشتر در سرعت های مافوق صوت به کار می روند. موتورهای رم جت نیز مانند پالس جت، دارای توربین، کمپرسور یا ... نمی باشند استفاده از آنها به عنوان موتور دوم معمول است که بیشتر در موشکها به کار می روند. در این گونه موتورها، برای روشن شدن موتور ابتدا باید سرعت هوا به مقدار لازم برسد در صورت رخداد چنین حالتی، موتور جت به طور خودکار خود را روشن می کند. در موتور رم جت، هوا با سرعت زیاد وارد موتور شده و به علت سرعت بیش از حد، در قسمت دیفیوژر به خوبی کمپرس و متراکم شده و دما و فشار آن بسیار بالا می رود. در این حالت مخلوط هوا و سوخت منفجر گشته و با خروج از موتور، نیروی تراست بسیار زیادی را آزاد می کنند. این موتورها قدرت بسیار زیادی را دارا می باشند اما برای شروع پرواز و برخاست مناسب نمی باشند.

نمای یک موتور توربوجت چند محوره

6- موتورهای اسکرم جت یا Scram Jet:

نام این موتورها از دو واژه Super Sonic و Combustion گرفته شده که به معنای انفجار در سرعت مافوق صوت است. این گونه موتور ها در سرعت های هایپر سونیک Hyper Sonic به کار می روند و طرز کار آنها بسیار مشابه موتورهای رم جت با تغییراتی می باشد. این نکته قابل توجه است که مشتعل ساختن مولکول های هوا در حالی که هوا با سرعت بالای 4 ماخ وارد موتور می گردد، مانند روشن کردن کبریت در گردباد تورنادو است! و از همین جا می توان درک کرد که چه تکنولوژی عظیمی در این لوله توخالی به کار گماشته شده است. شایان ذکر است که اولین هواپیمای دارای موتور سکرم جت، هواپیمای X-43 است که سرعت آن بالای 7 ماخ می باشد.

اجزای اصلی موتورهای جت:

1. کمپرسور:

کمپرسورها وظیفه متراکم کردن هوای ورودی را بر عهده دارند. کمپرسورها بر دو نوع هستند: 1- کمپرسورهای محوری 2- کمپرسورهای شعاعی یا گریز از مرکز. کمپرسورهای محوری که در اکثر موتورهای جت امروزی استفاده می شود، از چند طبقه فن یا پنکه به تعداد مشخص (دو یا بیشتر) تشکیل شده است که هرچه به سمت درون بیشتر پیش برویم، از زاویه پره های فن ها کاسته می شود و همچنین توسط همین تیغه ها یا پره ها، به سیال جهت حرکت داده شده و با کاهش زاویه پره ها، به فشار سیال یا هوا افزوده و از سرعتش کم شده و در نتیجه متراکم می گردد. اما در کمپرسورهای شعاعی یا گریز از مرکز، که بیشتر در موتورهای گازی ساده یا قدیمی کاربرد داشته است، در اصل هوا به یک مانع برخورد کرده و سپس توسط پره های آن به قسمت دیفیوژر یا کاهنده سرعت منحرف می شود که این فرآیند با ازدیاد فشار همراه است، در نتیجه هوا متراکم می گردد.

کمپرسور محوری چند مرحله ای یک موتور توربوجت

2- سیستم احتراق:

سیستم احتراق، شامل سوخت پاش، جرقه زن و اتاقک و لوله احتراق می گردد. فرآیند انفجار در درون لوله های احتراق صورت می پذیرد که این عمل با وارد شدن هوا به اتاقک و مخلوط شدن آن با سوخت سپس انفجار آن به وسیله شمع جرقه زن انجام می شود. انژکتور Injector وسیله است که با استفاده از نیروی موتور، سوخت را به پودر تبدیل می کند و حکمت این کار در بهتر مشتعل شدن در صورت تبدیل به پودر نهفته است. البته سوخت قبل از ورود به انژکتور، مقداری گرم شده تا برای احتراق آماده تر باشد. ابتدا انژکتور سوخت را روی هوای متراکم می پاشد و سپس این مخلوط آماده انفجار است که به وسیله شمع جرقه زن، این عمل صورت می گیرد.

محفظه احتراق can-type یک موتور توربوجت

3- سیستم توربین:

در اینجا، ابتدا هوای منفجر شده به پره های توربین برخورد کرده و نیروی لازم جهت گرداندن کمپرسور و مکش هوا برای سیکل بعدی تولید می شود که این نیرو به وسیله شفتی به کمپرسور انتقال داده شده و باعث حرکت آن می شود. قبل از توربین، استاتور توربین وجود دارد که برای تنظیم جهت حرکت سیال هوا برای ورود به قسمت توربین به کار می رود. توربین ها نیز به دو دسته محوری و شعاعی تقسیم می شوند که نوع محوری چند طبقه است. چون دمای کارکرد توربین بسیار بالا می باشد، در ساخت آن از آلیاژهای مخصوصی استفاده می شود.

4- سیستم خروج گازهای داغ:

این سیستم، در حقیقت تولید تراست واقعی را برای رانش هواپیما به جلو می کند و سهم اصلی را در تولید و توضیع فشار دارد. در مدل های متحرک، زاویه پره های شیپوره انتهایی موتور برای میزان کردن فشار قابل تنظیم است. گفتنی است سیستم پس سوز یا After Burner بعد از این بخش نصب می شود. به این قسمت، نازل Nozzle هم گفته می شود.

5- سیستم کشش برگردان یا Thrust Reversation System:

در سیستم کشش برگردان، به وسیله دریچه هایی، نیروی تراست موتور برعکس می شود، بدین صورت که خلبان در هنگام فرود نیروی برگردان را فعال ساخته و از آن به عنوان ترمز استفاده می کند، یعنی نیروی موتور در جهت عکس اعمال می شود. البته توضیح خود این سیستم و کلیه سیستم های دیگر هر یک می تواند به اندازه یک کتاب توضیحات تکمیلی نیاز داشته باشد اما در اینجا به ذکر همین نکات کوتاه و جزئی و اجمالی بسنده می شود. در صورت اظهار علاقه خوانندگان به چگونگی کار کرد این موتور ها مقالات بیشتر را در این زمینه شاهد خواهید بود. لازم به ذکر است که ساخت موتورهای جت به صورت خانگی هم امکان پذیر است و هم اکنون رواج بسیاری در بین جوانان علاقه مند به این علم دارد و یک چنین موتورهای جت دست سازی به طور گسترده ای در هواپیماهای مدل قدرتمند به کار گرفته می شوند.

 

منبع: ویکی پدیا






تاریخ : دوشنبه 87/7/22 | 2:0 عصر | نویسنده : مهندس سجاد شفیعی | نظرات ()

مقاله ای که می خوانید بزرگترین هلیکوپترهای دنیا را معرفی می کند و همچنین چگونگی دسته بندی های معمول را براساس وزن به جای دسته بندی بر اساس اندازه توضیح می دهد. اگرچه ابعاد پره ها معمولا مقیاس خوبی برای بزرگی و یا کوچکی اندازه یک هلیکوپتر است،اما این ماشین ها اغلب بر اساس بیشترین وزن هنگام برخاستن از زمین دسته بندی می شوند.

Mil V-12 :

این مدل بزرگترین پرنده ماشینی است که توسط شوروی سابق در دهه 1960 ساخته شد. این هلیکوپتر آزمایشی دارای دو ملخ در دو سر بال بزرگ بود که در کنار بدنه طراحی شده بودند. هر ملخ حدود 35 متر قطر داشت. این هلیکوپتر بسیار بود به طوریکه از لبه ملخ اول آن تا لبه ملخ روبه رو 67 متر طول داشت که این حتی بزرگتر از عرض هواپیمای بوئینگ 747 است.

نکته قابل توجه دیگر وزن این هلیکوپتر بود که به 105 تن می رسید. این مقدار 2 برابر وزن دومین هلیکوپتر بزرگ جهان است. در سال 1969 این هلیکوپتر باری معادل 40 تن را از زمین برداشت که این مقدار هم وزن سومین هلیکوپتر بزرگ دنیا بود و این حرکت رکوردی تاریخی را برای V-12 رقم زد که در کتاب رکوردها ثبت شد.

این هلیکوپتر بسیار بزرگ قدرت مانور نداشت به همین خاطر مورد استفاده واقع نمی شد و کمکم از رده خارج شده و به موزه نیروی هوایی روسه انتقال یافت.

V-12

Mil Mi-26 :

پس از V-12 دانشمندان روسی سعی کردند عیب های V-12 را بر طرف کرده و هلیکوپتر غول پیکری را تولید کنند که هم قدرت مانور بیشتری داشته باشد و هم نیروی پیشران آن دو برار V-12  باشد. سرانجام این هلیکوپتر در دهه 70 تولید شد و براساس وزن خود که 56 تن بود رتبه دوم بزرگترین هلیکوپتر جهان را بدست آورد. گرچه به طور قابل توجهی کوچکتر از V-12بود اما قدرت حمل باری تا حدود 20 تن را داشت. Mi-26 ملخی داشت که ثابت می کرد بسیار قدرتمند و کارآمد است. حدود 200 عدد از این مدل ساخته شد که بسیاری از آنها به کشورهای دیگر صادر شد و بسیاری نیز ناکارآمد ماند.

Mil Mi-26 در حال حمل یک CH-47 Chinook

Mil Mi-6:

سومین و چهارمین هلیکوپترهای عظیم الجثه طرحهایی شبیه به Mi-26 و V-12داشتند.

اولین تلاش شوروی سابق برای ساخت یک هلیکوپتر با قدرت حمل بالا در اواسط دهه 50 میلادی انجام شد، زمانی که آنها 6-Mi را ساختند که تا 25 سال بعد کاربرد داشت. این هلیکوپتر حدود 44 تن وزن داشت. ملخ های 35 متری به کار برده شده در MI-6 همانند ملخ های مدل V-12 بود.

Mi-6بزرگترن هلیکوپتر جهان بود و این عنوان را تا زمان ساخت V-12 یدک می کشید. Mi-6 مدلی بود که در زمان خود بسیار تکثیر شد. حدود 860 عدد از این پرنده در بین سالهای 1960 تا 1980 ساخته شد که کاربردهای نظامی و غیر نظامی را شامل می شد.

Mi-6

Mil Mi-10 :

دیگر عضو خانواده هلیکوپترهای غول پیکر Mi-10 بود. Mi-10 نوع خاصی از Mi-6 بود که جرثقیل هوایی لقب گرفته بود. Mi-10 موتور و سیستم های دینامیکی Mi-6 را داشت اما بدنه آن طراحی جدیدی داشت. برعکس بدنه Mi-6 که دارای دربهای کشویی برای حمل بار از درون بدنه بود،Mi-10 برای حمل انسان طراحی شده بود. هر سه مدل Mi-10،M-6 و V-12 از ملخ هایی به قطر 35 متر بهره می بردند.

در مقایسه با Mi6، Mi10 وزنی معادل 3 تن داشت که آنرا در رده چهارم بزرگترین هلیکوپترهای جهان قرار می داد. تنها 53 عدد از این مدل تولید شد که کاربردهای کمی نیز داشت.

امروزه کارکردهای این هلیکوپتر را Mi-26 نیز انجام می دهد که مدلی جدیدتر و قدرتمندتر است.

Mi-10

Sisorsky CH-35E:

این هلیکوپتر پنجمین هلیکوپتر بزرگ دنیا بوده و نیز بزرگترین هلیکوپتری که تا بحال در آمریکا ساخته شده است که تا بحال در آمریکا ساخته شده است که نام کامل آن Sikorsky CH-53E Super Stallion می باشد. CH-35Eمدل بزرگ شده CH-53 Sea Stallion است. هردو پرنده اولین بار به منظور حمل و نقل جنگ افزارهای نیروی دریایی ساخته شدند اما پس از آن کاربردهای گسترده تری یافتند.

بزرگترین عضو خانواده CH-53، مدل CH-35E است که وزن آن 33340 کیلوگرم می باشد. در مقایسه با دیگر مدل های CH-53 که دارای طول ملخی به اندازه 24.1 بودند، CH-53E و MH-53 به موتوری با قدرت بالا مجهز شده است که قدرت بالابری آنرا افزایش می دهد.

تقریبا 115 نمونه از  CH-53E و MH-53 ساخته شد و امروزه نیز این مدلها به عنوان بزرگترین هلیکوپترهای غرب شناخته می شوند هرچند ساخت مدل جدیدی از خانواده CH-53 در حال طراحی و پیشرفت است.

Sikorsky CH-53E در حال حمل یک F-15

Boeing Vertol MH-47E/G:

هلیکوپتر بزرگ بعدی Boeing Vertol CH-47 Chinook نام دارد که اولین در آمریکا طراحی وساخته شد. ساخت خانواده H-47 در اواخر دهه 50 میلادی آغاز شد. ویژگیهای طراحی آن عبارت بودند از بزرگ و جادار بودن و بدنه کشیده آن که در ابتدا و انتها دارای دو موتور پرقدرت است و این دو موتور دو ملخ به قطر 18.3 متر را می چرخانند. از این نوع هلیکوپتر به صورت گسترده برای حمل و نقل سربازان استفاده می شد. توانایی حمل و نقل ابزار سنگین از دیگر ویژگی های این هلیکوپتر بود. تا بحال حدود 100 مدل از این نوع پرنده ساخته شده که  به  حدود 20 کشور دنیا صادر شده است.

بزرگترین مدل های H-47 که تا به حال ساخته شده مدل های MH-47E و MH-47G است که برای ماموریت های خاص نیز کاربرد دارد. وزن این دو مدل حدود 22680 کیلوگرم می باشد که در مدل های پیشرفته وزن آن به 24495 کیلوگرم نیز می رسد. شایان ذکر است که مدلهای جدیدی همچون CH-47F, MH-47G, and HH-47 هم اکنون مراحل پایانی ساخت را می گذرانند. 

 

MH-47E Chinook

Hughes XH-17:

هفتمین هلیکوپتر بزرگ جهان الگوی اولیه بزرگی است که XH-17 SKY CRANE نام دارد. SKY CRANE یا جرثقیل هوایی اولین پرنده ای بود که توسط شرکت هواپیمایی HUGHES ساخته شد. در همان سالها یعنی دهه 40 میلادی شرکت هواپیمایی SPRUCE GOOSE نیز مدلی از آنرا ساخت که نیرومندتر بود. کمی پس از آن HUGHES علاقه مند به هلیکوپتری با فناوری بالا شد و نمونه را از شرکت KELLET خریداری کرد. متشابه با MI-10 روسیه XH-17، به 4 چرخ مجهز بود تا این وسیله بتواند جرمهای سنگین را از زمین بردارد.

H-17 دوملخ دو ملخ به طولهای 40.8 داشت که به چرخنده ای بسیار بزرگ که هنوز هم بزرگترین محور گردنده است متصل بودند. ساخت نمونه پروازی XH-17 در اواخر دهه 1940 برای مقاصد تحقیقاتی شروع شد. نمونه مورد نظر در سال 1952 زمانی که سومین دوره آزمایشی خود را به پایان رساند تکمیل شد اگرچه این مدل بعلت آنکه بسیار سنگین و بزرگ بود کاربرد زیادی نداشت و سرانجام تولید آن متوقف شد.

XH-17 Sky Crane

Sikorsky CH-54:

آخرین مدل لیست بزرگترین ها مدلی آمریکایی با نام Sikorsky CH-54 است.

متشابه با Mi-10 و XH-10 ، CH-54 برای کارهای سنگین همچون جابجایی بارهای بسیار بزرگ طراحی شده بود. این هلیکوپتر غیر معمول از نظر ظاهری شامل ملخ هایی به طول 21.9 بود که به موتوری با دور بسیار بالا متصل بود.

در جلوی تیغه های هلیکوپتر اتاقک خلبان طراحی شده بود و دور تا دور پنجره داشت که به خدمه اجازه می داد بار در حال حمل را مشاهده کنند. این اتاقک کوچک مدل CH-54 را مدلی بسیار کارآمد و سازگار با اشکال مختلف بار کرده بود. CH-54 با وزنی معادل 21320 کیلوگرم ابتدا برای جابجایی بارهای نظامی همچون توپها ، ماشینهای جنگی و ... طراحی شد و گنجایش برداشت بار آن در جنگ ویتنام برا ی جابجایی هواپیماها و هلیکوپترها نیز به کار آمد. مدل غیر نظامی این هلیکوپتر S-64 نام داشت و برای کاربردهای آتش نشانی به کار رفت.

حدود 105 عدد از این نوع هلیکوپتر ساخته شد و با وجود اینکه ارتش دیگر از آن استفاده نمی کند هنوز کار بردهای غیر نظامی خود را حفظ کرده است.

CH-54 در حال حمل یک F-4 Phantom II

نتیجه گیری:

علاوه بر توضیحات بالا راجع به مقدار اندازه هلیکوپترهای فوق باید گفت که وزن دیگر هلیکوپترهای ساخته شده تاکنون از 35 تن تجاوز نکرده است. در واقع بیشتر هلیکوپترها در مقابل این غولها کوچک به نظر می آیند با توجه به اینکه مقدار خواهان بیشتری برای هم خانواده های کوچکشان وجود دارد.

شکل زیر V-12 و Mi-26 روسیه را با CH53E آمریکایی مقایسه می کند. با وجود اینکه Super stallion از هم خانواده های آمریکایی خود بسیار بزرگتر است اما در مقابل دو رقیب غول پیکر روس خود همچون یک اسباب بازی می نماید.

مقایسه اندازه






تاریخ : دوشنبه 87/7/22 | 1:59 عصر | نویسنده : مهندس سجاد شفیعی | نظرات ()
       

.: Weblog Themes By BlackSkin :.