فرصتها و استفاده از پرنده بدون سرنشین در کسب و کار نوین

بازار ربات های پرنده غیر نظامی به یکی از بازارهای پر رونق در اروپا تبدیل شده است.

بخشی که فرصت های فوق العاده برای کارآفرینان هم فراهم کرده و دارای ظرفیت ایجاد ده ها هزار عنوان شغل است. ربات های پرنده غیرنظامی ظرفیت بالقوه زیادی برای کاربردهای نوآورانه در بخش‌های مختلف دارند اکثر این کاربرد ها توسط ربات های پرنده کوچک محقق می شوند.

و فناوری آنها توسط شرکت‌های کوچک و نوظهور تولید می‌شوند در کنار این پتانسیل ها نگرانی های متعددی هم در زمینه تولید و استفاده از ربات های پرنده مطرح است.

هدف ما معرفی کاربرد ها فرصت ها و موانع استفاده از ربات های پرنده در کسب و کارهای قدیمی و جدید است و در آن تلاش شده تا حد امکان به چشم انداز و دورنمای آینده ربات های پرنده پرداخته شود.

پهپادها و ربات های پرنده نشان می دهند که این سیستم ها با قابلیت ناوبری خودکار و امکان نصب تجهیزات مختلف بر روی آنها به عرصه های مختلف فعالیت های تجاری راه یافته اند و حتی کسب و کارهای جدید بر پایه این فناوری شکل گرفته است.

برای مثال طی چند سال اخیر کمپانی های خرده فروشی آنلاین و شرکت های پست و توزیع کالا پروژه هایی را برای عملیاتی کردن ارسال و تحویل کالا با ربات پرنده اجرا نموده اند.

پیشگام همه این کمپانی‌ها، آمازون برای نخستین بار پروژه ارسال کالا از طریق ربات پرنده را معرفی نمود.

افزایش سرعت ارسال ، کاهش هزینه ، بالا رفتن سطح رضایت مشتریان و کاهش گازهای گلخانه‌ای از مزیت های بالقوه ای است که آمازون در این پروژه دنبال نموده است.

این شرکت در مقابل ، نیاز به وضع قوانین و مقررات ، نیاز به تعیین مسیرهای حرکت استاندارد ، لزوم حفظ حریم شخصی ، نیاز به زیرساخت‌های فنی مانند  ایستگاه های شارژ مجدد ، آموزش و فرهنگ سازی عمومی را از جمله چالش‌های جدی استفاده از رباتهای پرنده در امور شهری و تجاری می‌داند.

این موارد نشان‌دهنده ضرورت انجام پژوهش های کاربردی از این دست در داخل کشور می باشد تا این فناوری را مطابق با اقلیم فرهنگ و نیاز جامعه امروزمان  سازماندهی و مورد استفاده قرار دهیم و جهانیان عقب نمانیم.

اهمیت پرداختن به این موضوع مهم و ناشناخته بودن این پدیده در ایران و جهان است استفاده از ربات های پرنده در زمینه های مختلف در سالهای اخیر بسیار گسترش و رواج یافته است.

آمار رسمی موسسه گارتنر حاکی از فروش بیش از ۳ میلیون فروند پهپاد با مصارف شخصی و غیر نظامی در سطح دنیا در سال ۲۰۱۷ بوده است. در کشورمان آمار دقیقی مشاهده نشده است زیرا شاهد پرواز این پرنده ها توسط اشخاص مختلف بوده ایم.

با توجه به ورود این وسیله به کشورمان لازم است که ابعاد مختلف این پدیده نوظهور را بشناسیم.

معرفی

تعریف ربات پرنده به علت تنوع ویژگی ها پیچیده است  به طور کلی توافق می‌شود که ربات پرنده دستگاه‌هایی هستند که قادر به پرواز پایدار هستند بدون آنکه انسانی درون آنها باشد و تحت کنترل کافی قرار دارند تا کارکرد مفیدی را انجام دهند.

امروزه انواع مختلفی از پرنده های بدون سرنشین مانند بالهای ثابت هلی‌کوپترها و مولتی روتور ها در دسترس هستند با ثابت می تواند مسافت های بزرگی را با حداکثر سرعت پوشش دهد،اما محدودیت های دینامیکی آنها مانند منافع پذیری آنها را محدود می‌کند و برای برنامه های خاص مناسب نیستند.

مولتی روتور ها همان همانطور که از نامش پیداست شامل تعداد زیادی از روتور است حرکت روتور ها یک رانش و همچنین شتاب به بدنه مولتی کوپتر ایجاد می کند.

در مقایسه با مکانیزم بال گردان  سقفی متغیر که در هلیکوپتر دو روتوره استفاده می شود این سیستم بالگردان ثابت اثربخشی بیشتری در سهولت و کنترل پرواز و حفظ ثبات دارد.

پاره‌ای از کاربردهای این نوع ربات‌ها پرنده طراحی شده عبارتند از:

پرواز بر فراز مناطق عملیاتی و جمع آوری اطلاعات ، کاربرد در عملیات‌های امداد ، حضور در مناطق آلوده ، استفاده در ماموریت های شناسایی ، تصویر  برداری از تحرکات دشمن در دریا و سواحل ، اجرای عملیات انتحاری که ربات پرنده مولتی کوپتر می تواند انجام دهد.

ویژگی های اصلی این ربات ها در مقایسه با سایر وسایل پرنده می توان به مواردی مانند:

مصرف انرژی پایین  ، امکان پرواز در ارتفاع بسیار کم، امکان بلند شدن و فرود روی مساحت های بسیار محدود شبه عمود پرواز، قابلیت مانور بالا ، مشاهده مشابهت حرکت با پرندگان، عدم جلب توجه دشمن به دلیل پرواز بی صدا و طبیعی و قابلیت نصب دوربین، میکروفون و حسگرهای تشخیص مواد رادیو اکتیو و گازهای سمی بر روی آنها اشاره کرد.

نوآوری های اخیر در ربات های پرنده به ویژه در سخت افزار، نرم افزار و شبکه ها انجام شده است به عنوان مثال مواد کامپوزیتی سبک و سیستم های موقعیت یابی جهانی GPS  پروازهای کارآمد را مقدور می سازد.

علاوه بر این باتری های لیتیوم به سرعت در حال بهبود هستند بنابراین روبات های پرنده می توانند مسافت بیشتری را با یک شارژ ، پرواز کنند.

در واقع نقص عمده در عملکرد ربات های پرنده ظرفیت محدود باتری است در حال حاضر با استفاده از باتری های لیتیوم یون در بیشتر ربات های پرنده تجاری زمان پرواز حدود ۳۰ دقیقه است و هواپیماهای غیر مجاز ماژولار برای شارژ مجدد بیش از یک ساعت خارج از سرویس خواهند بود.

طراحی ماژولار یا ماژولار بودن و طراحی رویکردی است که یک سیستم را به قسمت های کوچکتر به نام ماژول ها تقسیم می کنند که می توانند به طور مستقل ایجاد شوند و سپس در سیستم‌های مختلف مورد استفاده قرار بگیرند‌.

معرفی معماری ماژولار در طراحی ربات‌های پرنده چند مزیت عملیاتی در سیستم تحویل را فراهم می کند‌. ربات های پرنده ای که طراحی ماژولار با باتری قابل تعویض دارند همان طور که انتظار می رود از نظر آماده شدن عملکرد بهتری نسبت به ربات های پرنده با باتری های یکپارچه به نمایش می گذارد.

علاوه بر این از آنجا که مجموعه ای از انواع ربات های پرنده با قابلیت های متمایز برای انجام انواع مختلف وظایف تحویل ضروری است ، طراحی ماژولار می تواند حجم ناوگان کل را به لطف اشتراک‌گذاری ماژول ها کاهش دهد.

ناوبری خودکار را می توان با استفاده از GPS و سنسور واحد اندازه گیری اینرسی آی IMU به دست آورد.

سنسورIMUشامل شتاب سنج، ژیروسکوپ، مغناطیس سنج همگی با سه درجه آزادی می باشند تثبیت کننده پرواز کنترل حالت و عملکرد کنترل GPS با حالت های مختلف الگوریتم PID به دست می آید.

مزایا و کاربرد ها

برخی استفاده های غیر نظامی مفید رباتهای پرنده در صنایع مختلف شامل نظارت بر کشاورزی و سمپاشی محصول،نظارت بر کوسه ها در سواحل ، نظارت بر حیات وحش برای حفاظت از محیط زیست  ، نظارت بر آتش سوزی تحقیق و اکتشافات علمی نظارت بر شورش و مرزهای بین المللی توسط پلیس و دولت پوشش رسانه ای ورزش و سرگرمی و پوشش های رسانه های دیگر می باشد.

• ربات های پرنده توانایی تبدیل شدن به یک ابزار ارزشمند در مدیریت زنجیره های تأمین و عملیات تدارکات را دارند. ظرفیت آنها از راه دور اداره می شود و در آینده به طور خودکار مستقل کار می‌کنند که این تضمین می‌کند که تدارکات محصول بیش از پیش مشتری پسند گردد.

این مزایا در گروه های زنجیره تامین فضای باز می تواند حتی در مکان های بزرگ داخلی نیز حاصل گردد زیرا ربات های پرنده اغلب از لحاظ فیزیکی کوچک و دارای عملکرد آسان هستند و می توانند مانند یک هلیکوپتر در هوا شناور باشند

• تحویل بسته با استفاده از ربات های پرنده دارای مزایای زیادی نسبت به تحویل وسایل نقلیه زمینی و استفاده از کامیون هاست. از آنجا که ربات های پرنده توسط زیرساخت های تاسیس شده مانند چراغ های راهنمایی و حجم ترافیک متوقف نمی‌شوند، زمان تحویل می تواند کاهش یابد.

همچنین ممکن است و توان هزینه تعمیر و نگهداری را در یک سیستم تحویل با ربات پرنده کاهش داد زیرا که ربات های پرنده ارزان‌تر از وسایل نقلیه زمینی هستند و تعمیرش آن نیز آسان است یک ربات پرنده تحویل دهنده با کاهش هزینه برای تحویل و نیز کاهش چشمگیر زمان تحویل ایجاد ارزش می نماید.

• برخی سیستم های مبتنی بر ربات های پرنده دارای قابلیت‌هایی نظیر نظارت و شناسایی نقشه برداری و فتوگرامتری تشخیص اشتباهات اتوماتیک یا وظایف موجودی هستند این سیستم‌ها بر ماموریت های بازرسی تمرکز دارند و در نتیجه در مورد نمونه های مختلف بازرسی مبتنی بر ربات پرنده به عنوان مثال گیاهان، نظارت بر محیط زیست ،جاده ها ،برج های سلولی ،خطوط راه آهن معادن و ساختمان کاربرد دارند.

بدیهی است بسیاری دیگر از سناریوهای بازرسی وجود دارد که در آن روباتهای پرنده قابلیت استفاده دارند مانند خطوط برق ،فضاهای محدود محیط زیست، توربین‌های بادی ، جرثقیل و غیره.

روشهای بازرسی سنتی در اکثر این موارد پرهزینه ، وقتگیرک تکراری، کار زیاد و نیاز به تخصص فنی هستند. استفاده از فناوری نوین موجب کاهش و بهبود پروسه های نگهداری و پیشگیری از ریسک می شود.

• استفاده از ربات پرنده در تشخیص شکست های مختلف ماژول ها بسیار سریعتر و موثرتر از استفاده از روش‌های سنتی است به طور خاص اندازه گیری تغییر شکل یک نیروگاه خورشیدی در مقیاس بزرگ با استفاده از تصاویری که توسط یک دوربین دیجیتالی غیر متریک نصب شده بر روی یک ربات پرنده به دست می آیند.

در یک سیستم با پنل های خورشیدی آنچه که بیشتر از همه باید از آن ترس داشته باشیم تاثیر نقاط داغ است با افزایش دما پنل های خورشیدی کمتر کارآمد می شوند و تولید برق کمتری دارند بعضی از مغز ها می تواند موجب شکستن یا حتی جریان معکوس شوند که ممکن است به کل کارخانه خورشیدی آسیب برساند.

در  ربات های پرنده مختلف از دوربین های مختلف تصویربرداری حرارتی و یک دوربین تصویری استفاده می شوند.

• پیشرفت های صنعتی و برنامه‌های توسعه در صنعت گاز با وجود تمام منافعی که برای انسان‌ها به همراه داشته سر منشاء بسیاری از مخاطرات و ریسک ها می باشد نظارت بر گاز های زیست محیطی برای ارزیابی خطر در محیط داخلی( نشت گاز، آتش سوزی،برنامه های استخراج معادن و…)

و خارج از منزل (انتشار گاز های زیست توده زیست محیطی،مطالعات شناسایی عوامل بیولوژیکی و …) ممکن است نیاز به مشاهده طولانی مدت و تعداد زیادی از سنسور ها باشد.

ربات های پرنده می تواند به طور قابل ملاحظه‌ای مجهز به شبکه‌های حسگر زمین باشند برای این منظور یک نام و ربات پرنده باید سانسورهای قادر و تعیین غلظت های شیمیایی فرار و شناسایی نشت گاز باشد.

• مدیریت و نظارت بر جنگلها و مراتع خصوصاً در مقیاس های وسیع نیازمند استفاده از تکنیک های سنجش از دور برای جمع آوری اطلاعات مورد نیاز است استفاده از ربات های پرنده به ابزاری ارزشمند برای آنالیز و ارزیابی سلامت جنگل ها و بدل شده است‌.

بر این اساس تمرکز بر ارائه یک سیستم است که بررسی، نقشه برداری شکاف، اندازه گیری ارتفاع جنگل ها، ردیابی آتش سوزی جنگل و حمایت از مدیریت جنگل های فشرده را به شدت تسهیل نماید.

• در دهه اخیر رباتهای پرنده از یک وسیله سرگرمی و تفریحی به یک محصول تجاری و پرکاربرد تبدیل شده و صنایع بسیاری از جمله صنعت کشاورزی را تحت تاثیر خود قرار داده اند. پرواز در ارتفاع پایین و مانور پذیری بسیار بالای ربات های پرنده ها به خصوص نمونه های عمود پرواز باعث می گردد تصاویری که آنها از سطح زمین برداشت می کنند وضوح بالایی داشته و این میزان از تفکیک امکان ثبت پدیده های متنوعی از جمله تشخیص آفات و علفهای هرز تعیین سطح زیر کشت محصولات مختلف پایش اراضی و جلوگیری از تخریب آنها و ارزیابی خسارات به مزارع و باغات در سوانح غیرمترقبه را در فرآیند آنالیز تصاویر به وجود آورد.

• در هنگام حوادث و بلایای طبیعی دسترسی ممکن است سخت باشد و منابع برای تیم عملیات نجات نسبتاً محدود است.قابلیتهای ارتباطی در منطقه هدف ممکن است از دست رفته باشد نقشه های منطقه ممکن است قدیمی باشند دسترسی به مناطق ممکن است به خطر افتاده باشد مثلاً بیانیه‌ها جاده‌های آبگرفتگی ساختمان های فرو ریخته شده این ترکیبی از عوامل به اعضای کمبود منابع انسانی احساس اضطراب دریافتند یا تماس با افراد مبتلا به عفونت نیاز به یک اقدام سازمان یافته دارد.هواپیماهای بدون سرنشین خودکار می‌تواند افراد را پرورش داده و اجازه می‌دهند تا آنها را بر روی وظایف خود متمرکز شوند
• به کارگیری ربات پرنده مجهز به حلقه نجات در سواحل می تواند جان قربانیان را نجات دهد چرا که حلقه نجات سریع‌تر از نجات غریق ها به فرد غریق می رساند.هنگامی که قربانیانی که حلقه نجات داشته باشند می‌توانند تا زمان رسیدن و نجات دهنده ها به اندازه کافی زنده بمانند یک فرایند تحلیلی سلسله مراتبی مشخص نموده است که یک حلقه نجات بند دار، بهترین وسیله شناور برای این کار کرد است.
• ارتقاء مراقبت های پزشکی در کشورهای در حال توسعه از طریق به کارگیری ربات های پرنده حمل کننده خون،واکسن ،داروهای ضروری و برخی تجهیزات پزشکی بخصوص برای مناطق دورافتاده و محروم که فاقد مراکز مجهز پزشکی و جاده های مناسب دسترسی می باشند میسر می گردد.
• در کشورهای توسعه یافته هم بلایای طبیعی می تواند راه های ارتباطی برای اورژانس پزشکی را غیر قابل دسترس نماید در شهرها و در تراکم ترافیک ربات های پرنده سریع‌تر از هر وسیله دیگری قادر و تحویل خدمات اورژانس به محل سانحه است.
• این پاسخ های سریع بالقوه می تواند باعث آسیب های پزشکی کمتر و نجات جان انسان‌ها گردد.

به زودی ربات های پرنده تحویل بهداشت و درمان به مکان های با دسترسی دشوار در همه جای دنیا به کار گرفته می شود.

• ربات های هوشمند پرنده جهت موقعیت یابی و شناسایی اماکن آسیب‌دیده و کمک به مصدومان و سوانح طبیعی به کار می روند این پرنده ها به تجهیزات دقیق ردیابی دوربین های دید در شب نیز مجهز هستند می تواند بازرسی را بسیار ساده و کم خطر نموده و سرعت ردیابی را افزایش دهد این ربات ها دارای مزایایی از جمله ضریب ایمنی در عملیات شناسایی و ردیابی مصدومان حتی در شرایط جوی نامساعد،کاهش محسوس هزینه ها،افزایش سرعت ردیابی مصدومان و مناطق آسیب دیده می باشند.
• در هنگام رخداد بلایا از بین رفتن زیرساخت‌ها امری بدیهی است به تبع آن امکان دسترسی و کمک رسانی به افراد آسیب دیده و انجام عملیات امداد و نجات با دشواری مواجه می‌شود استفاده از ربات پرنده به عنوان پشتیبانی وسایل نقلیه زمینی کاربرد دارد چرا که برای تصویربرداری و به دست آوردن اطلاعات از منطقه و مسیر، ربات پرنده دارای انعطاف پذیری و قابلیت است.

موانع و چالش ها

 شرکت مترنت که یک شرکت تولید کننده رباتهای پرنده است توضیح می‌دهد که موانع فنی از قبیل کمبود باتری و مقررات ایالات متحده پرواز ربات های پرنده را فراتر از برد دید اپراتورها ممنوع می‌کند اگر دستگاه‌ها دارای تکنولوژی جلوگیری از برخورد نباشند

کارکرد مفید ربات های پرنده شامل تحویل اقلام کوچک در مکان های مورد نیاز و با دسترسی دشوار است تحویل به موقع داروهای ضروری خون و واکسن ها در مراقبت‌های بهداشتی حیاتی هستند با این حال مکان هایی که نیاز و تحویل وجود دارد ممکن است به دلیل زیرساخت‌های حمل و نقل ضعیف یا جاده های مسدود شده توسط شرایط آب و هوایی شدید بلایای طبیعی تراکم ترافیک دسترسی دشوار داشته باشند از آنجا که یک ربات پرنده می‌تواند بر فراز یک جاده غیرقابل دسترس پرواز کند و سازمان های نوآورانه از ربات های پرنده برای تحویل مراقبت های بهداشتی استفاده می کنند

کارکردهای بشردوستانه ربات های پرنده هنگامی که زندگی انسانها در معرض خطر است بسیار مفید خواهد بود به عنوان مثال در نپال پس از زلزله سال ۲۰۱۵ ربات های پرنده به نجات دهنده ها کمک کردند تا بازماندگان را پیدا کنند درمقابل کارکردهای بشردوستانه ربات های پرنده استفاده از آنها برای اعمال مجرمانه مانند تحویل کالای قاچاق به زندانیان شلیک تسلیحات تروریسم و هک کردن وجود دارد و مشاهیر و دیگران نگران هستند که ربات های پرنده آن ها را جاسوسی کنند علاوه بر این صاحبان روبات های پرنده غیر مجاز در مواردی که مربوط به عکس برداری از تصادفات حادثه آتش سوزی و دخالت در پاسخگویی اضطراری هستند مورد آزار قرار گرفته اند در سال ۲۰۱۵ حضور یک ربات پرنده خبری باعث وقفه در عملیات آتش نشانی در حادثه حریق در بزرگراهی در کالیفرنیای جنوبی شد

همچنین رباتهای پرنده از لحاظ و مقررات ناکافی مسائل امنیتی و امنیتی و سوء استفاده از حریم خصوصی مورد انتقاد قرار گرفتند نگرانی‌های دیگر این است که مردم می توانند ربات های پرنده را سرنگون کنند و محموله آنها را سرقت کنند.

ربات های پرنده تحویل دهنده با چالش‌های خاصی مواجه می گردند این لیست وجود دارد که هزینه تحویل با این دستگاهها از روش حمل و نقل کامیونی و تحویل دستی بیشتر شود همچنین خطر وجود دارد که روبات های پرنده دچار ایراد شوند و باعث جراحت یا خسارت شوند که در نتیجه افزایش مسئولیت را به دنبال دارد این مخاطرات به سادگی قابل اندازه گیری نیست اما آنها نقش مهمی در تعیین نظارت قابلیت اطمینان برای یک سیستم جدید را ایفا می کنند

در یک ربات پرنده تجاری ممکن است هزاران جز و میلیون ها خط نرم افزاری وجود داشته باشد تقریباً هر عنصری که به هر دلیل دچار ایراد شود ممکن است کل سیستم را از کار بیندازد و منجر به اختلال در پرواز کنترل شده یا از دست رفتن وسیله حمل و نقل و ایجاد مسئولیت ناشی از تصادف گردد .منابع شکست‌ها جدید و ناشناخته نیستند یک منشاء وسیعی از شکست. شامل نقض های پنهان ناشی از اجزا در مونتاژ یا نقص های پنهان در قسمت تحویل که هنگام بروز خطا در حین استفاده آشکار می شوند.

منشا دیگر تعامل سیستم با محیط زیست است اثرات ناشی از مه نمکی، باد، تابش و تنش های زیاد آب و هوا ، همراه با گرد و غبار ، آوار،حشرات حیوانات و غیره همه را تحت تاثیر قرار می دهند و در نهایت عملکرد سیستم را ضعیف می کنند.

حرکت ربات های پرنده لزوماً به یک شبکه حمل و نقل ثابت محدود نمی شود بلکه از موانعی که ربات های پرنده در هنگام پرواز با آنها مواجه می‌شود باید تعیین شوند.

از جمله موانع فیزیکی مانند ساختمان های بلند و کوه ها و مناطق محروم و محدود شدن پرواز برای اهداف ایمنی و امنیتی.

برنامه ریزی مسیر باید در فضا به طور پیوسته انجام شود مادام که با موانعی در پرواز مواجه می گردد با توجه به این که ، دامنه پرواز باتری های پهپادها محدود است ایستگاه های شارژ چندگانه در مناطق شهری مورد نیاز است تا بدون اتمام نیروی عملیات تحویل تکمیل گردد.

آرزوی کنونی خرده‌فروشان و فروشندگان برای تحویل کالاها از طریق روبات‌های پرنده به افراد در محدوده شهری در مراحل ابتدایی می باشد ارائه خدمات تحویل نزدیک و در همه جا حاضر به مشتریان نتیجه میل به بهینه‌سازی تحویل و رضایتمندی مشتری است که ممکن است حاصلی مغایر با بهینه سازی یا رضایتمندی داشته باشد.

کسانی که در معرض ناوگان هواپیماهای بدون سرنشین قرار دارند که به مجاورت و همسایگی آنها آمده‌اند، نیازمند واگذاری غذاهای عمومی شهری هستند تا بتوانند این نوآوری را در اختیار داشته باشند.

مردم ممکن است مجبور شوند راه خود را عوض کنند و همان گونه که در شهر ها راه می روند مواظب باشند نه فقط مواظب دو طرف خیابان قبل از عبور بلکه باید مراقب بالای سر خود نیز باشند سر و صدا ممکن است باعث ایجاد استرس مضاعف در محیط پر استرس کنونی گردد.

حیات وحش و بخصوص پرندگان باید عادت های غریزی خود را تغییر دهند تا اهداف خرد و فروش آن را برای تحویل سریع فراهم کنند

بخشی از هویت یک جامعه روابط اجتماعی است که توسط پیک ها و حامل های تحویل به طور منظم و مستمر حفظ می شود که روابط را با اعضای یک جامعه به عنوان محصول جانبی که طبیعت در این شغل بودن است ایجاد می‌کند و مستلزم صرف وقت روزانه در یک محله در ارتباط با ساکنان آن است.

تحویل با روبات های پرنده می تواند از نوع دانش جامعه یا به تعبیری این خرده فرهنگ را به عنوان چسب خاموشی جوامع حذف کند و شیوه ایجاد دانش در محیط‌های شهری ما را تغییر دهد.

در هنگام اتوماسیون یک سیستم اجتماعی رابطه اجتماعی را خشک و قاطع می‌کند و رباتهای پرنده از این امر مستثنی نیستند.

ربات های پرنده باید با مردم و با یکدیگر به منظور مذاکره و حرکت در فضای شلوغ تعامل اجتماعی داشته باشند با این حال دانشی که آن‌ها جمع‌آوری می‌کنند دارای محتوایی فاقد زمینه تعامل و یا جامعه پذیری خواهد بود.

مسئله دیگر تقاطع بین داده‌های ربات‌های پرنده و عظیم داده‌ها است این تمرکز در دو مورد استفاده از ربات های پرنده برای اهداف مدنی اطلاعات مربوط به بحران و کشاورزی دقیق است.

که هیچ کدام از این موارد سبب ایجاد مشکلات حریم خصوصی و مسائل اخلاقی قابل توجهی نمی شوند زیرا آنها بر روی مردم تمرکز ندارند.

ادغام فناوری ربات های پرنده در سیستم های جمع آوری عظیم داده‌ها مسائل مربوط به حریم خصوصی و اخلاقی مطرح شده توسط ربات های پرنده و عظیمادغام فناوری ربات های پرنده در سیستم های جمع آوری عظیم داده ها مسائل مربوط به حریم خصوصی و اخلاقی مطرح شده توسط ربات های پرنده و عظیم داده ها را افزایش می دهد.

به طور خاص ادغام داده های ربات های پرنده با داده های رسانه های اجتماعی در اطلاعات مربوط به بحران و ادغام اطلاعات ربات های پرنده با داده های هواشناسی و مصرف کنندگان در کشاورزی دقیق مسائل قابل توجهی را در مورد شناسایی تبعیض و برابری و تقسیم دیجیتال ایجاد می کند.

به طور خلاصه می توانیم نتیجه گیری کنیم که ربات های پرنده به طور فزاینده‌ای در حال تبدیل شدن به سیستم های جمع آوری از این داده ها هستند و به عنوان یکپارچگی و فناوری ها و سیستم های اضافی مشکل ساز بودن برنامه های ربات های پرنده به عنوان پر خطر یا کم خطر است.

لازم است که مفاهیم حفظ حریم خصوصی و اخلاقی و همه فناوری های بالقوه را در نظر گرفته مصرف آن تمرکز بر روی ربات های پرنده نداشته باشیم

کلام آخر:

ما مفتخریم اعلام کنیم که فعالیت ‌های ما تنها محدود  به کلاس های علمی و آموزشی نمی باشد .

بلکه ما در فونیکس فرصتی را پدید آورده ایم که به کمک آن می توانید در وقت و هزینه خود صرفه جویی کنید و بازدهی را به طور چشمگیر افزایش دهید. زیرا در جامعه امروزی که نیاز ها  تغییر کرده اند.

راه حل های قدیمی جوابگوی مشکلات جدید ما نیستند و ما قادر خواهیم بود. با دانش و تخصص خود بهترین راه حل را برای شما به ارمغان آوریم با ارائه ی فعالیتهای صنعتی شرکت  فونیکس ساخت و تولید انواع پهپادو هواپیمای بدون سرنشین خدمات پس از فروش تعمیرات ، آموزش پرسنل و … در خدمت شماست.

همچنین  با طراحی دلخواه شما  در زمینه های  صنعتی و تفریحی  به صورت  اختصاصی (طراحی انواع هواپیما ،بالن و …)شما را همراهی می نمائیم.

معرفی بدون سرنیشن ها

امروزه بحث در خصوص پهپادها و حوزه کارایی آنها در بخش فناوری، مبحثی داغ و همواره جذاب است. به گونه ای که برخی شرکتها همچنان درصدد هستند تا با کار بر روی سیستم کنترل این ابزار تکنولوژی و بهبود سیستم ناوبری آن، ایده های جدیدی را مطرح سازند.

اگر تنها کمی در مورد پهپادها اطلاعات داشته باشید متوجه می شوید که این ابزارهای مفید در بخش های گوناگونی از زندگی بشر کاربرد داشته و قادر به رفع نیاز او می باشند. اگر هم چیزی از پهپادها نمی دانید با فونیکس  همراه شوید تا تمام آنچه که می بایست از پهپادها بدانید را با هم بررسی کنیم.

واژه "پهپاد" مخفف "پرنده هدایت پذیر از دور" است که برای هواپیماهای بدون سرنشین تعریف شده و از حروف اول کلمات مذکور ساخته شده است. به عبارت دیگر پهپاد وسیله ای هوایی و بدون سرنشین است که امکان هدایت آن از راه دور وجود دارد. بدین ترتیب کنترل پهپاد بدون نیاز به حضور فیزیکی انسان در وسیله پرنده صورت می پذیرد با این حال انسان می تواند به عنوان محموله در پهپاد حضور داشته باشد.

پهپاد MQ9 ریپر

پهپاد ریپر ساخته کمپانی جنرال اتومیکس است .این پهپاد بر اساس پهپاد MQ1 پریدایتور ساخته شده ولی با کارایی بسیار بالاتر پهپاد ریپر مجهز به موتور توربوپراپ است که سرعتش را به حدودا ۶۰۰ کیلومتر بر ساعت میرساند در حالی که پهپاد پریدیتور مجهز به موتور پیستونی که میتوانست سرعت پهپاد را به ۴۰۰ کیلومتر بر ساعت برساند بود.

پهپاد ریپر دارای بالهایی با نسبت منظری بالا که دلیلش را توضیح دادم پهپاد در دماغه بر آمدگی دارد که جایگاه حمل آنتن ارتباط ماهواره ای است پهپاد دارای یک سیستم اپتیکی متشکل از حدود ۳۶۰ دوربین است که با رزولوشن بالا تا ۱۰۰ کیلومتر عکسبرداری میکنند پهپاد ریپر دارای برد ۳۶۰۰ کیلومتر است و مجهز به رادار نقشه بردار با برد ۸۰ کیلومتر میباشد.

این پهپاد علاوه بر ماموریت های شناسایی قابلیت حمله را هم داراست این پهپاد میتواند موشک های هدایت لیزری هلفایر و بمب های هدایت ماهواره ای SDB و بمب های هدایت لیزری paveway و نسخه انگلیسی این پهپاد میتواند موشک هدایت میلی موجه بریمستون را حمل کند به علاوه این پهپاد قابلیت حمل موشک هوا به هوا گرمایاب استینگر را داراست.

پهپاد RQ4 گلوبال هاوک

پهپاد RQ4 گلوبال هاوک یک پهپاد شناسایی ساخته کمپانی نورثروپ گرومن است که اولین پرواز خود را در اواسط دهه نود انجام داده است این پهپاد دارای بال هایی با نسبت منظری بالاست که باعث میشه جریان ورتکس نوک بال کاهش و در نتیجه درگ کاهش پیدا میکنه و در نتیجه برد افزایش پیدا میکنه برد این پهپاد به ۲۲۰۰۰ کیلومتر میرسد و دارای مداومت پرواز بسیار بالاست بدنه پهپاد از آلومینیم و کامپوزیت ساخته شده مجهز به یک موتور توربوفن ساخته کمپانی رولزرویس بریتانیا که در آمریکا با نام F137 شناخته میشه قسمت بر آمدگی سر پهپاد محل قرار گیری آنتن ماهواره است چون پهپاد با ماهواره کنترل میشود و در دماغه مجهز به رادار نقشه برداری با دقت ۶ متر است و این پهپاد تا ۹۰۰ کیلوگرم دوربین های عکسبرداری حمل میکند .
نسخه های مختلف : 

بلاک ۱۰
اولین نسخه
بلاک ۲۰ 
نسخه ای با قابلیت حمل ۱.۳ تن لوازم جاسوسی
بلاک ۳۰
نسخه ای مجهز به دوربین های حرارتی پانوراماتیک ۳۶۰ درجه ای
بلاک ۴۰ نسخه ای مجهز به رادار آرایه فازی با دقت کمتر از یک متر
MQ4 تریتون
نسخه ای برای نیروی دریایی با دوربین اپتیکی متفاوت‌
یورو هاوک
نسخه ای در خدمت لوفت وافه (نیرو هوایی آلمان)

ورودی موتور جت این پهپاد در قسمت انتهای بدنه قرار گرفته و به جای بال دارای یک سطح کوچک جلویی و یک سطح بزرگتر در عقب بدنه است. سطوح دم عمودی و افقی این پرنده دارای عقب‏ رفتگی است اما سطح کوچک جلویی نصب‏ شده در قسمت میانی بدنه عقب‏ رفتگی ندارد. در نمونه زیرسطحی این وسیله قسمت دماغه و سطوح آیرودینامیکی جلو و عقب برای کاهش نیروی پسا جمع می‏ شود.

Aelius

این پهپاد قابلیت برخاست متعارف از سطح آب را دارد و همچنین می ‏توان آنرا با کمک تجهیزات زمینی نیز پرتاب کرد. آیلیوس قادر است بصورت متعارف روی سطح آب فرود آید. شرکت آئروآرت یک نمونه مقیاس‏ شده این پهپاد را برای آزمایش ‏های پروازی در سال‏ های ۲۰۰۷ و ۲۰۰۸ به کار گرفت که دهانه بال آن ۲/۳ متر و وزن برخاست آن ۲۰ کیلوگرم بود.

نزدیک به هشتاد و پنج درصد سازه آن از مواد مرکب و بقیه از آلیاژ آلومینیوم است. این پهپاد قابلیت فرود و برخاست روی سطح آب را دارد. توسعه این پهپاد در سال ۲۰۰۸ پایان یافت و پایگاه اینترنتی شرکت سازنده آن در سال ۲۰۰۹ کلیپی از یک نمونه بزرگتر موسوم به اِچ۲۵۰ را نمایش داد. در ادامه مشخصات فنی این نمونه ارائه شده است.

ابعاد:

دهانه بال:۶ متر

مساحت بال: ۳ مترمربع

طول کلی:۴ متر

اوزان:

حداکثر وزن محموله: ۵۵ کیلوگرم

حداکثر وزن برخاست:۱۲۵کیلوگرم

عملکرد:

حداکثر سرعت افقی: ۱۸۰ کیلومتر بر ساعت

سرعت سیر: ۱۲۶ کیلومتر بر ساعت

سقف پرواز عملیاتی: ۱۶هزار پا

شعاع عملیاتی:۴۰۰کیلومتر

مداومت پروازی: ۱۸ ساعت

• کلام آخر

ما مفتخریم اعلام کنیم که فعالیت ‌های ما تنها محدود  به کلاس های علمی و آموزشی نمی باشد .بلکه ما در فونیکس فرصتی را پدید آورده ایم که به کمک آن می توانید در وقت و هزینه خود صرفه جویی کنید و بازدهی را به طور چشمگیر افزایش دهید. زیرا در جامعه امروزی که نیاز ها  تغییر کرده اند.

راه حل های قدیمی جوابگوی مشکلات جدید ما نیستند و ما قادر خواهیم بود. با دانش و تخصص خود بهترین راه حل را برای شما به ارمغان آوریم با ارائه ی فعالیتهای صنعتی شرکت  فونیکس ساخت و تولید انواع پهپاد  و هواپیمای بدون سرنشین خدمات پس از فروش تعمیرات ، آموزش پرسنل و … در خدمت شماست.

همچنین  با طراحی دلخواه شما  در زمینه های  صنعتی و تفریحی  به صورت  اختصاصی

(طراحی انواع هواپیما ،بالن و …)شما را همراهی می نمائیم.

معرفی انواع موشک و راکت ها

 راکت چیست؟

راکت در واقع همان موشکی است که سامانه هدایتی ندارد و در هوا به صورت آزاد حرکت میکند. گاهی نیز به سامانه پیشرانش در موشک ها نیز راکت میگویند و گاهی دیگر به موشک های فضایی.
راکت در گویش بهتر؛ افزاریست که با رانش پرشتاب گاز، نیروی جلوبرندگی ایجاد میکند.
(راکت در تعریفی دیگر یک نوع سامانه تولید نیروی حرکت است که با استفاده از ترکیب سوخت و اکسید کننده (که هر دو در داخل سامانه هستند) نیروی عکس العملی تولید می کند که به حرکت وسیله منجر می گردد. در بیان عمومی گاهی به کل وسیله پرتابگر نیز راکت گفته می شود.)

موشک چیست؟

موشک در واقع یک وسیله جابجایی بدون سرنشینی است که یک بار یا کالا را از یکجا به یک جایگاه دیگر جابجا میکند. این افزار نیروی مورد نیاز برای حرکت را از پیشران راکتی درونش میگیرد. بخشی از موشک همان راکت دارای سامانه پایشگر است. اجزای اصلی یک موشک پیشران ،که در برگیرنده سوخت و اکسیدکننده، قاب(بدنه) یا پوششی برای نگهداری بخش های گوناگون، سامانه هدایتگر وبار (مانند سرجنگی و یا ماهواره) هستند. موشک هنگامی که برای پرتاب ماهواره یا بارهای دیگر به کیهان استفاده شود، «موشک ماهواره بر» یا «موشک حامل»نامیده میشود.

(موشک در حقیقت ماشینی است که به وسیله ی خروج سریع گاز، نیروی جلوبرندگی ایجاد میکند. هرگونه راکت با کاربری نظامی که دارای سامانه هدایت و کنترل باشد موشک نامیده میشود. اکثر پرتابگرهای فضایی بر اساس فناوری موشکهای نظامی توسعه پیداکردند.)

اژدر چیست؟

اژدر، جنگ افزار یا موشک خود کشش زیر آبی است که از یک زیردریایی، هواپیما و یا کشتی شلیک میشود. این پرتابه طراحی شده است تا هنگام برخورد به هدف و یا در نزدیکی آن منفجر شود.

مقدمه

موشَک هدایت‌شونده یا به اختصار موشک نوعی سامانه تسلیحاتی خودکششی هدایت‌شونده است. موشک‌های مدرن نخستین بار در جنگ جهانی دوم پدیدار شدند. موشک‌ها موجب یک دگرگونی انقلابی در تقریباً همه جنبه‌های فعالیت‌های نظامی شدند و به ویژه ماهیت نبردهای هوایی و دریایی، پشتیبانی نزدیک هوایی و جنگ هوایی استراتژیک را دگرگون ساختند. هرچند بمب‌های اتمی کشتار جمعی در مقیاسی بسیار گسترده را ممکن ساختند ولی موشک‌های بالستیک قاره‌پیمای مسلح به کلاهک اتمی بودند که روشی مطمئن را برای شلیک بمب‌های اتمی مطرح کردند.

موشک یک سامانه تسلیحاتی محسوب می‌شود چرا که از بخش‌های گوناگونی تشکیل می‌شود که دربرگیرنده بخش هدف‌یابی و هدایت، بخش پروازی، موتور و کلاهک می‌شوند. موتور موشک معمولاً یک راکت است و از این حیث موشک را می‌توان راکت هدایت‌شونده محسوب کرد. البته موشک‌های کروز به جای راکت از موتور جت استفاده می‌کنند و از این نظر نوعی هواپیمای بدون سرنشین هستند. کلاهک جنگی بمبی است که موشک آن را با خود حمل می‌کند و سیستم‌های هدایتی متنوعی مانند هدایت سیمی، تلویزیونی، گرمایی، لیزری، و راداری هم در انواع مختلف موشک‌ها استفاده می‌شوند. حرکت این سامانه هم با نیروی واکنش ناشی از خروج گاز تأمین می‌شود که ناشی از سوختن سوخت از طریق واکنش‌های شیمیایی داخل موتور موشک است. موشک از دید سوخت به دو دستهٔ موشک با سوخت مایع و موشک با سوخت جامد بخش می‌شود. البته دو نوع موشک دیگر نیز قابل تعریف است یکی موشک با سوخت گاز و دیگری موشک با سوخت مایع فشرده

اجزای اصلی موشک

• بدنه موشک

• بالهای موشک (Wings)

• بالکهای موشک (FINS)

• سیستم هدایت و کنترل موشک (Guidance and control system)

• هدایت حساسه

• کامپیوتر

• کلاهک یا سرجنگی

– انواع سرجنگی متعارف

• سرجنگی انفجاری

• سرجنگی متلاشی یا ترکشی

• سرجنگی با خرج شکل‌دار

• پیشران (موتور)

ساختمان موشک

در این بخش با ساختمان انواع موشک ها آشنا می شویم
– موشکها دارای ۴ بخش هستند:

۱- بار مفید یا سرجنگی، بخشی از موشک که مواد منفجره در آن جای میگیرد سرجنگی ویا کلاهک نام دارد.
۲- سامانه پیشرانش، که انرژی لازم برای شتاب دادن بار مفید به شتاب مورد نیاز را فراهم میکند.
(نیروی بدست امده از جریان مواد رانده شده از پیشران در راستای پشتی را نیروی پیشرانش مینامند. این نیرو، همان نیرویی است که به جسم پرنده داده میشود و آن را به حرکت درمیآورد. نیروی پیشرانش، برآیند نیروهای گازدینامیکی و هیدرودینامیکیِ اعمالیِ به سطوح درونی پیشران به هنگامِ رانده شدن مواد از آن، است.)
۳- سامانه کنترل و هدایت، که موشک را در مسیر از پیش برنامه ریزی شده به سوی هدف خواسته شده پایش و واپایش میکند(البته همه موشکها پایش شونده نیستند)
(به سامانه ای که موشک را بدون آن که به خلبان نیاز داشته باشد به سوی هدف روانه کند، سامانه هدایت میگویند.)
۴- سازه پوششی، که همه چیز را باهم نگه میدارد؛ روی این سازه پوششی یا بدنه موشک، بیشتر،بخشهایی همچون بال یا بالک و دماغه نوک تیز سوار میشوند.سرجنگی ،سامانه هدایت ودماغه نیز از دیگر بخشهای بدنه هستند.
(جلوترین بخش هر موشک هدایت شونده و یا هر راکت، دماغه ای است که بیشتر به شکل مخروط بوده و هنگام حرکت در اتمسفر از موشک و راکت در برابر گرمایی که دستاورد اصطکاک است پاسداری میکند.)
پیش از پرتاب، زیر سامانه های موشک برای آمادگی گمارشی بازرسی میشوند و برنامه پرواز یا مسیر پرواز به رایانه هدایتگر، داده میشود.هنگام سوزش، سوخت های مایع یا جامدنیروی پیشرانش را برای پرتاب موشک فراهم میکنند. اگر موشک چند مرحله ای باشد، هر مرحله هنگامی که سوخت آن مرحله تمام شده و یا نزدیک به تمام شدن باشد، نیروی پیشرانش خود را به پایان رسانده و سپس از بدنه موشک جدا شده و مرحله دیگر اغاز به سوزش میکند. سامانه هدایت و کنترل، موشک را در مسیر درست پاییده و میراند. پس از آنکه مرحله پایانی نیروی پیشرانش خود را به پایان رساند، بار مفیددر جایگاه از پیش،پیش بینی شده خود رها میشود. در برخی از سامانه ها بار مفید به بدنه موشک چسبیده شده است و با آن به سوی هدف حرکت میکند.
موشکهای حامل کیهانی و موشکهای گمانه زنی برای قرار دادن ماهواره ها در مدار و یا گرداوری دادههای دانشوری از لایه های بالایی اتمسفر به کار میروند. تفاوت ویژه میان این موشکها با موشکهای بالستیک رزمی/جنگی در بار مفید و کاربرد مورد نظر آنها است. با افزایش بارها و سامانه های جنگ افزاری و الگوریتمهای پایشگر متفاوت، موشکهای حامل کیهانی و موشکهای گمانه زنی میتوانند به عنوان موشکهای بالستیک جنگی بکار رود. در اصل بسیاری از ماهواره برها و موشکهای حامل کیهانی کنونی گونه پیشرفته موشکهای بالستیک پیشین هستند.
از این رو که سامانه های موشکی کامل بزرگ هستند کم پیش می اید که یک موشک سرهم شده واماده از کارخانه سازنده به یگانهای رزمی ویا خریدار وخواهان داده وجابجا گردد به جای آن زیر سامانه های و بخشهای بدنه جدا جدا وکه به اسانی توانایی سرهم شدن را داشته باشد در بسته ها ویا جعبه های استاندارد با کشتی ویا…برای خریدار ویا یگانهای خواهان فرستاده میشوند،ودر انجا سرهم بندی گشته واماده بکار گیری میشوند.

مرحله

بیشتر موشکهای دوربرد از دو یا تعداد بیشتری «مرحله» تشکیل شدهاند، که «روی هم» و یا «در کنار هم» سوار میشوند. مرحلهی دوم بالای مرحلهی نخست یا پایه است و به همین الگو دیگر مراحل جا داده میشوند. مرحلهی نخست، موشک را از سکوی پرتاب بلند میکند و گاهی با عنوان «بوستر» یا «مرحلهی اصلی» شناخته میشود. هنگامی که پیشرانهی مرحلهی نخست به پایان میرسد و یا موشک به سقف پرواز و شتاب دلخواه میرسد، پیشران این مرحله خاموش میشود و این بخش ازبدنه موشک، جدا میگردد تا مرحلهی بعدی ناچار بکشیدن یک وزن افزوده وبیخود نباشد. به همین رو کاهش وزن، دیگر بخشها میتوانند پیشران کم توان تری داشته باشند و نیز میتوانند پیشرانهی کمتری سوار کنند؛ که دستاوردش توانایی جابجایی بارهای سنگینتری فراهم میشود.

پیشرانش موشک ها

در این بخش و چند بخش بعد در مورد سیستم پیشرانش موشک آشنا خواهیم شد:
در یک موشک بر اثرسوزش سوخت، گازهای داغی بوجود می اید که در هنگام خروج از یک شیپوره( نازل) نیرویی ایجاد میکند که میتواند موشک را از زمین بلند کند. اگر چه این نیرو ثابت میماند. اما شتاب موشک افزایش مییابد چون بر اثر مصرف سوخت، موشک سبک تر میشود.
موشک به همان آسانی که در اتمسفر کار میکند، در بیرون اتمسفر هم کار میکند اما در انجا، پیشرانش موشک به خاطر فشار گازهای داغ در برخورد با اتمسفر نیست، بلکه بر اثر واکنش در برابر کنش است. وضعیت موشک در این حالت مانند وضعیت کسی است که در وسط یک زمین یخ زده بسیار لغزنده قرار گرفته است. او هر چقدر هم که دست و پا بزند، از جایش تکان نخواهد خورد. اما اگر بر حسب اتفاق تعدادی کیف یا چمدان کوچک به همراه داشته باشد میتواند برای حرکت کردن از آن ها استفاده کند. اگر او کیف ها را یکی پس از دیگری در جهت معینی پرتاب کند، به آهستگی در جهت دیگر شروع به حرکت خواهد کرد .
در موشکهای نخستین، مانند آنهایی که چینی ها درست کرده بودند، از سوخت جامد (باروت) استفاده می شده است. هنگامی که جرقه ای به باروت زده شود، این سوخت جامد انرژی خود را به صورت یک انفجار آزاد میکند. پیشرفت در طرح و ساخت موشکهای سده ۲۰ ، بیشتر پیرامون استفاده از سوختهای مایع بوده است. از این نوع سوختها در مقایسه با وزن برابر از سوخت جامد نه تنها انرژی بیشتری آزاد میکنند، بلکه بهتر هم پایش میشوند.
در موشکی که با سوخت مایع کار میکند، سوخت نمی سوزد مگر اینکه با یک اکسیدکننده درامیخته شود. برخلاف یک هواپیمای جت موشک نمیتواند همیشه اکسیژن مورد نیاز سوختش را از هوا بگیرد (چون به ارتفاعهای خیلی بالایی میرود که غلظت اکسیژن گاهی به صفر میرسد)، بنابراین باید اکسیژن مورد نیاز را با خود ببرد. سوخت و اکسیدکننده را در باک های جداگانه بارگذاری و حمل میکنند و در هنگام سوزش آنها را در محفظه احتراق تلمبه میکنند، که در آنجا سوخت میسوزد (در واقع منفجر میشود). گازهای حاصل از راه شیپوره با شتاب زیادی به بیرون پرتاب میشوند. و مقدار نیروی پیشرانش موشک، از راه زیاد یا کم کردن اندازه سوخت و اکسیدکننده ورودی به محفظه احتراق، پایش میشود.سوخت موشک آلمانی V2 در جنگ جهانی دوم، نفت سفید و اکسیژن بود. امروزه سوخت موشکها، هیدرازین (یکی دیگر از هیدروکربنهای مایع) یا سوختهای سرمازا ( مانند هیدروژن مایع و اکسیژن مایع) است. هیدرازین یک سوخت هایپرگولیک است، ینی در صورت وجود اکسیدکنندهای مانند دینیتروژن تتروکسید به طور خودبهخودی منفجر میشود. بازده هیدرازین در حدود ۱۵تا ۲۰درصد کمتر از سوختهای سرمازا است، اما کاربرد آن سادهتر و مطمئنتر است. سوختهای سرمازا را برای اینکه مایع بمانند، باید تا دمای پایینی سرد کنند. بنابراین پیشران باید سامانه پیچیدهای از لولهها برای گذر سوخت سرد شده داشته باشد. این سوختها نیز به یک محترق کننده نیاز دارند.درست در طی پرتاب موشک است که سوختهای سرمازا برتری خود را نشان میدهند، ینی زمانی که بیشینه بازده ممکن برای بلند کردن موشک و بارهای آن از زمین نیاز است.

پیشرانه های موشکی -۱

در این بخش با مفهوم پیشرانه آشنا شده و پیشرانه جامد موشک ها را بررسی خواهیم کرد

پیشرانه

مخلوط شیمیایی شامل سوخت و اکسیدکننده است که با سوختن، در موشکها نیروی پیشران (یا تراست) ایجاد مینماید.
یکی از غلطهای مصطلح استفاده از واژهی سوخت به جای هر دو مولفه ی «سوخت» و «اکسیدکننده » پیشرانه است. بنابراین هر جا واژهی پیشرانه استفاده شود، منظور هر دو مولفهی «سوخت» و «اکسیدکننده» است.

سوخت

سوخت مادهای است که وقتی میسوزد یا با اکسیژن ترکیب میشود و برای پیشران نیروی پیشرانش ایجاد میکند.

اکسید کننده

اکسیدکننده عاملی است که برای در امیختن با سوخت، اکسیژن یا ماده اکسیدکننده – که همیشه اکسیژن نیست – آزاد مینماید.

پیشرانه های جامد

این ترکیبات دارای شتاب سوزش بالایی هستند و گازهای داغ ناشی از سوزش آنها، هنگام پرتاب از بخش استوانه ای و شیپوره(نازل)، نیروی پیشران (تراست) مورد نیاز را ایجاد مینمایند. هنگامیکه پیشران شروع به کار میکند، پیشرانه ی جامد از بخش میانی به سمت کناره شروع به سوزش مینماید. شکل کانال میانیِ تعبیه شده در میانِ پیشرانه ی جامد، تعیین کننده ی شتاب و الگوی سوزش میباشد. بنابراین نوع طراحی کانال، وسیله ای برای هدایت نیروی پیشران (تراست) به شمار میرود. بر خلاف پیشران های مایع، پیشرانهای جامد چندان هدایت پذیر نیستند و پس از روشن شدن آنها، امکان هدایت فرآیند کار پیشران و در صورت نیاز خاموش کردن، تقریباً ناممکن است. بیشتر این دسته از پیشران ها پس از روشن شدن تا وقتی که تمامی پیشرانه مصرف شود، میسوزند.
پیشرانه های همگن به دو دسته ی تکپایه و دوپایه بخش پذیرند.
پیشرانه های تکپایه،بیشتر “نیتروسلولزی” میباشد که دارای هر دو ویژگی اکسیدکنندگی و احیاکنندگی میباشد.
پیشرانه های دوپایه، بیشتر دارای نیتروسلولز و نیتروگلسیرین میباشند، که با یک پلاستیسایزر، پر میشوند.
در شرایط عادی، پیشرانه های همگن، ایمپالس ویژهای بالاتر از ۲۱۰ ثانیه ندارند وویژگی برتر آنها، در ایجاد نکردن دودهایی که دیده شده و رد بجا میگذارند میباشد؛ از این رو بیشتراز آنها در جنگافزارهای راهکنشی(تاکتیکی) استفاده میشود. بیشتر از این نوع پیشرانه ها، در انجام گمارش کمکی یا فرعی، همانند پرتاب قطعات بدرد نخور به دریا یا در سامانهی جدایش یک بخش موشک از بخش دیگر آن، استفاده میشود.

پیشرانه های موشکی -۲

ادامه پیشرانه های جامد…
پیشرانه های جامد دو خانواده دارند:

۱-همگن
۲- مرکب

هر دو نوع این پیشرانه ها، متراکم بوده، در دمای معمولی پایدار میباشند و به سادگی میتوان آنها را نگهداری نمود .
پیشرانه های مرکب پیشرفته
پودرهای ناهمگنی (مخلوط) میباشند که شامل یک نمک کریستاله شده یا نمکهای معدنی بسیار نرم، مثل پرکلرات آمونیوم میباشند. این نمکها نقش اکسیدکنندگی داشته، بین ۶۰% تا ۹۰% وزن پیشرانه را تشکیل میدهند.
جزء احیاشونده یا سوخت، معمولاً آلومینیوم میباشد. پیشرانه بوسیله ی یک بایندر نظیر پلی اورهاتان یا پلیبوتادیان _ که به عنوان سوخت مورد استفاده قرار میگیرند _ کنار یکدیگر نگه داشته میشوند.
افزون بر آنچه گفته شد، گاهی ترکیبات دارای کاتالیست نیز، برای کمک به افزایش شتاب سوزش و یا آسان نمودن فرآیند تولید پیشرانه، به سوخت جامد افزوده میشود. فراورده پایانی جسمی مانند لاستیک با استحکامی نزدیک به پاککن لاستیکی سفت است.
پیشرانه های مرکب: بیشتر با نوع بایندر استفاده شده شناخته میشوند.
دو نوع بایندر،بیشتر مورد استفاده قرار میگیرند:

۱-پلیبوتادیان اکریلیک اسید اکریلونیتریل (پی.بی.اِی.ان) 
۲-هیدروکسی ترمیناتور پلی بوتادیان (اِچ.تی.پی.بی)

فرمولاسیون «پی.بی.اِی.ان» نسبت به فرمولاسیون «اِچ.تی.پی.بی» ایمپالس ویژه، دانسیته و شتاب سوزش میشه گفت بالاتری دارد. به هرحال، پیشرانه ی «پی.بی.اِی.ان» چالشهایی را در امیختگی و تولید دارد که به شوند نیاز به بالابردن دما جهت تهیه آن ایجاد میشود.
بایندر «اِچ.تی.پی.بی» بسیار قوی تر و انعطاف پذیرتر از «پی.بی.اِی.ان» میباشد. از ویژگیهای خوب این دو پیشرانه میتوان به ویژگی های مکانیکی مناسب و پتانسیل زمان سوزش درازتر نسبت به پیشرانه های همگن، اشاره کرد.
پیشرانه های جامد، تنوع کاربری خوبی دارند. بیشتر پیشران های جامدِ کوچک، بعنوان شتاب دهنده های بخش پایانی ماهواره برها و یا برای جابجایی سامانه های کیهانی به مدارهای بالاتر، مورد استفاده قرار میگیرند.
پیشران های جامدِ متوسط کاربردهای دیگری دارند، مانند؛۱-«بخش کمک کننده ی بار مفید» (پی.اِی.ام) 
۲- «مرحله ی پایانی اینِرشیال» (آی.یو.اِس) 
که اینها تراستر های کمکی شمرده میشوند و موجب رسیدن ماهواره به مدار بالاتر یا افزایش برد و جابهجایی خط سیر موشک، میشوند.
در پرتابگرهای کیهان پیمای شاتل، موشک دلتا و تیتان از پیشران های جامد، برای افزایش تراست _ به ویژه در بخش نخست _ استفاده میشود؛ به این تقویت کننده های تراست، بوستر سوخت جامد گفته میشود. در پرتابگر کیهان پیمای شاتل، از بوسترهای سوخت جامد بزرگی استفاده میشود که هر یک شامل ۵۰۰ تن (۱۱۰۰۰۰۰ پوند) پیشرانه میباشد و میتواند نیروی پیشرانی بیش از ۱۴۶۸۰ تن کیلوگرم (یا ۳۳۰۰۰۰۰ پوندنیرو) تولید نماید.

پیشرانه های موشکی -۳

در این بخش با تمامی گونه های پیشرانه های مایع آشنا می شویم

پیشرانه های مایع

در یک موشک سوخت مایع، سوخت و اکسیدکننده در باک های جداگانه نگهداری میشوند و از راه سازوکاری که برگرفته از لوله ها، شیرها و توربوپمپ میباشد، به اتاقک سوزش وارد میشوند و میسوزند. با احتراق پیشرانش(سوخت) گاز داغی ساخته میشود که در هنگام گذر از اتاقک بر شتاب آن افزوده میشود و از دمای آن کاسته میشود. به عبارت دیگر اتاقک سوزش، انرژی شیمیایی سوخت را به انرژی جنبشی بدل میکند و این است که نیروی پیشران (تراست) ایجاد میگردد.
موتور های سوخت مایع از نظر پیچیدگی نقطه ی مقابل موتور های سوخت جامد هستند اما به هرحال به ازای پیچیدگیِ پیشرانه ای سوخت مایع، مزایایی هم دارند که از آن جمله، میتوان به این مورد اشاره نمود که در پیشرانهای سوخت مایع، با کنترل جریان پیشرانه به اتاقک سوزش، میتوان کاهش یا افزایش نیروی پیشران، خاموشی یا روشن نمودن دوباره پیشران را شوند گردید در حالی که در پیشران های سوخت جامد در با اینکه ساده اند، چنین امکانی شدنی نیست.
یک سوخت خوب، سوختی است که دارای ضربه ی ویژه ی بالایی باشد یا از جنبهی دیگر، شتاب خروج گازهای داغ از شیپوره(نازل) آن زیاد باشد. بالا بودن این شتاب میتواند باعث بالا بودن گرمای سوزش و گازهای خروجی و یا کمتر بودن وزن مولکولی گاز داغ، باشد.
فاکتورهای مهم دیگری نیز در خوب بودن یک سوخت دخالت دارد از آن جمله میتوان به جرم حجمی، دمای نگهداری و سمی بودن سوخت اشاره نمود.
استفاده از سوختی با جرم حجمی پایین به این دلیل است که باک های بزرگی برای ذخیره ی آن در موشک نیاز میباشد، و این امر افزایش وزن موشک را به همراه خواهد داشت. سوختی با دمای نگهداری پایین نیازمند یک سامانه ی برودتی جهت نگهداری است و مخازن نگهداری آن باید دارای عایق کاری ویژه باشد.
بدیهی است استفاده از این افزارها نیز وزن موشک را افزایش خواهد داد. همچنین سمی بودن سوخت مهم است، چراکه چالشهای ایمنی زیادی را، در زمان جابجایی، ترابری، نگهداری و کار با سوخت ایجاد خواهد میکند. افزون بر این بیشتر چنین سوختهایی بسیار خورنده نیز میباشند.
سوختهای مایعی که در موشکهای حامل (یا ماهواره بر) بازرگانی(ونه جنگاوری) استفاده شدهاند را، میتوان در سه گروه دسته بندی نمود:

• مواد نفتی

• سرمازا

• خودمشتعل

• 
  

پیشرانه های نفتی

سوخت هایی هستند که از اجزاء نفت خام فراوری شده، ساخته میشوند و شامل امیخته ایی از هیدروکربنهای پیچیده میباشند. هیدروکربنها دسته ای از ترکیبات آلی هستند که تنها دارای کربن و هیدروژن میباشند. یکی از مواد نفتی استفاده شده برای سوخت موشک، کروسین سنگین است که در آمریکا آن را «آر پی – ۱» مینامند.
سوختهای نفتی بیشتر در ترکیب با اکسیژن مایع – به عنوان مولفه ی اکسیدکننده ی پیشرانه ی موشک – استفاده میشوند. کروسین نسبت به سوختهای سرمازا ضربه ی ویژه ی کمتری دارد، اما بهتر از سوخت های خود مشتعل شونده میباشد.
کروسین یا «آر پی – ۱» را میتوان سوخت تمیزی دانست که برای نخستین بار در سال ۱۹۵۷ در امریکا مورد استفاده قرار گرفت. نخستین پیشینه استفاده از سوخت، با مشخصه هایی مانند پسماند قیرمانند در کانالهای خنک کاری پیشران، دوده ی بیش از اندازه، کُک و نیز سایر رسوبات در مولدگازِ پیشران، همراه بود.
با آن که برای از بین رفتن این اثرات نامطلوب کارهایی زیادی انجام گرفت اما کروسین های تازه نیز پسماندهایی را موجب میشدند که باعث کم شدن مدت زمان کاربری آنها میگردید.

پیشرانه های موشکی -۴

در این بخش در ادامه گفتار پیشرانه های موشکی با برخی دیگر از انواع پیشرانه های مایع آشنا می شویم.
پیشرانه های سرمازا
پیشرانه های سرمازا گازهایی هستند که در دماهای بسیار پایین به صورت مایع نگهداری میشوند. معروفترین پیشرانه های سرمازا، هیدروژن مایع – به عنوان سوخت «ال اچ۲» – و اکسیژن مایع «ال اُ ایکس یا ال اُ ۲» – به عنوان اکسیدکننده – میباشند. هیدروژن در دمای ۲۵۳- درجه سانتیگراد و اکسیژن در دمای ۱۸۳- درجه سانتیگراد مایع میباشند.
تامین دمای پایین پیشرانه های سرمازا، مشکلاتی را در نگهداری طولانی مدت آنها، موجب میشود. به همین دلیل این نوع پیشرانه ها برای استفاده در موشکهای نظامی که بایستی مدتها به صورت آماده ی پرتاب، نگهداری شوند، چندان خوشایند و مطلوب نیست. بعلاوه هیدروژن مایع دارای جرم حجمی بسیار کمی است (۰۷۱/۰ گرم در هر میلیلیتر) لذا برای نگهداری آنها نسبت به سوخت های دیگر به تانک هایی با حجم چندین برابر بزرگتر نیاز داریم. این مشکلات باعث شده که زوج پیشرانه ی «اکسیژن مایع – هیدروژن مایع» عملیاتی نباشند. ضربه ی ویژه ی هیدروژن مایع حدود ۳۰ تا ۴۰ درصد بیشتر از سایر سوختهای موشکی است و این یکی از مزایای اساسی این زوج موفق است!اکسیژن مایع و هیدروژن مایع به عنوان پیشران های با کارایی بالا، در موتورهای شاتل های فضایی استفاده میشوند. از این زوج در موتورهای مراحل بالای موشک های «ساتورن یک بی» و «ساتورن ۵» استفاده شده است. امریکا اولین موشک ،پیشرانش «اکسیژن مایع – هیدروژن مایع» خود را در سال ۱۹۶۲ استفاده کرد.

از دیگر سوختهای سرمازا با خواص مناسب برای سامانه های پیشران فضایی، میتوان به متان (با نقطه جوش ۱۶۲- درجه ی سانیگراد) اشاره نمود. پیشرانه ی «متان و اکسیژن مایع»، ویژگی های بارزتری نسبت به پیشرانه های قابل نگهداری دارد، همچنین نسبت به پیشرانه ی «اکسیژن مایع – هیدروژن مایع» حجم کمتری را اشغال میکندو نسبت به پیشرانه های هایپرگولیکِ معمول (خود مشتعل) وزن موشک حامل، کمتر میباشد. پیشرانه ی «متان و اکسیژن مایع» تمیز میسوزد، سمی نیست و میتوان آن را از منابع طبیعی تهیه نمود. البته از لحاظ تاریخی هیچ تست پرتابی با این زوج پیشرانه انجام نشده است و تعداد تستهای زمینی که با این سوخت زده شده نیز، محدود میباشد. شاید دلیل این امر آن است که طراحی موشک های جدیدی که بتواند با زوج «متان و اکسیژن مایع» کار کند، در مقابل استفاده از موشکهای قدیمی بسیار بالاست.موتورهایی که با فلورین مایع (با نقطهی انجماد ۱۸۸- درجه ی سانتیگراد) میسوزند، به پیشرفت های جالبی رسیده اند و به طور موفقیت آمیزی شلیک شده اند. فلورین به شدت سمی است اما یک اکسیدکننده ی بسیار عالی میباشد و تقریباً به طور شدیدی با اغلب عناصر و ترکیبات به جز نیتروژن – که گاز نجیبی است ! – واکنش میدهد و ترکیبات فلورینه تولید مینماید. علیرغم سمیت بالا، وجود فلورین موجب بالا رفتن عملکرد موتورها میگرد. فلورین میتواند با اکسیژن مایع مخلوط شود و ویژگیهای موتورهای «اکسیژن مایع – هیدروژن مایع» را بهبود ببخشد. نتیجهی اختلاط را «اف ال اُ ایکس» مینامند. چون فلورینها سمیت بسیار بالایی دارند، در اغلب نمایشگاههای بین المللی هوافضایی مطرود هستند.بیشتر فلورینها شامل ترکیباتی از قبیل کلرین پنتافلورید میباشند که به عنوان اکسیدکننده در عملیات فضایی دوردست استفادهی گستردهای دارند.

پیشرانه های موشکی -۵

 بخش پایانی پیشرانه ها…

پیشرانه های خود مشتعل شونده
پیشرانه هایی هستند که سوخت و اکسیدکننده به طور مجزا درون محفظه احتراق تزریق میشوند و بدون نیاز به آتشزنه و فقط با برخورد با یکدیگر، شعله ور میشوند. دقت کنید که دیگر پیشرانه هایی که تاکنون از آنها نام بردیم برای شروع احتراق به آتشزنه نیاز دارند. استارت آسان و قابلیت استارت مجدد از مزایای پیشرانه های خودمشتعل میباشند که آنها را برای سامانه های مانوری فضاپیماها – که نیاز است بارها خاموش و روشن شوند – ایده آل نموده است. همچنین چون در دمای معمولی به صورت مایع میباشد، در این نوع سوختها با مشکلات و مسائلی پیشرانه های سرمازا روبرو نیستیم. خودمشتعل ها (هایپرگولیکها) بسیار سمی هستند و میبایست با نهایت دقت جابجا شوند.معمولترین سوختهای خودمشتعل (هایپرگولیک) شامل هیدرازین، مونومتیل هیدرازین(ام ام اچ) و دی متیل هیدرازین نامتقارن (یو دی ام اچ) میباشند. هیدرازین به عنوان سوخت موشک از ویژگیهای مناسبی برخوردار است، اما چون دارای نقطه ی انجماد بالایی است و ناپایدار میباشد، نمیتوان به آن به عنوان یک عامل خنک کننده اطمینان نمود چون ساختار موتورهای سوخت مایع به گونه ای است که هر مولفه ی پیشرانه(سوخت) باید بتواند خنک کننده ی خوبی نیز، باشد.
«ام ام اچ» نسبتاً پایدارتر است و تا نقطه ی انجمادش عملکرد خوبی دارد و به عنوان پیشرانه در فضاپیماها استفاده میشود. «یو دی ام اچ» دارای نقطه ی ذوب پایین تری است و از پایداری دمایی مناسبتری برخوردار میباشد و در موتورهای بزرگ – که با مولفه ی سوخت خنک میشوند – کاربرد دارد. در نتیجه «یو دی ام اچ» به طور معمول در موشکهای حامل (ماهواره برها) استفاده میشود و نسبت به سایر مشتقات هیدرازین از کارایی مناسبتری برخودار است. از این سوخت، در سوختهای ترکیبی، مانند آیروزین ۵۰ (یا ۵۰ – ۵۰) – که مخلوطی از ۵۰ درصد «یو دی ام اچ» و ۵۰ درصد هیدرازین میباشد – استفاده شده است.
آیروزین ۵۰ تقریباً پایدارتر از «یو دی ام اچ» بوده، عملکرد بهتری دارد.از اکسیدکننده های خودمشتعل معروف و معمول میتوان به تتروکسید نیتروژن «ان تی اُ» و اسیدنیتریک اشاره نمود. تتروکسید نیتروژن خورندگی کمتری نسبت به اسید نیتریک دارد و عملکرد بهتری از خود نشان میدهد، اما از نقطهی ذوب بالایی برخوردار است. در نتیجه وقتی نقطهی انجماد چندان اهمیت نداشته باشد، تتروکسید نیتروژن بهترین گزینه برای اکسیدکنندگی میباشد.
در امریکا، اسیدنیتریکی که به عنوان اکسیدکننده استفاده میشود، از نوع «اِی – ۳» است و اسید نیتریک دودکنندهی قرمز ممانعتشده «آی آر اِف اِن اِی» نامیده میشود. «آی آر اِف اِن اِی» حاوی اسیدنیتریک، ۱۴ درصد تتروکسید نیتروژن، ۵/۱ تا ۲ درصد آب و ۶/۰ درصد فلوریدهیدروژن میباشد. در این مخلوط فلوریدهیدروژن به منظور ممانعتکنندهی خوردگی افزوده میشود.مشخصات نظامی «آی آر اِف اِن اِی» و «یو دی ام اچ» برای اولین بار به ترتیب در سالهای ۱۹۵۴ و ۱۹۵۵ در امریکا انتشار یافت. در خانوادهی موشکهای تیتان، موشکهای ماهواره بر دلتا ۲ از آیروزین ۵۰ و «ان تی اُ» استفاده شده است. از زوج «ان تی اُ + ام ام اچ» در سامانه هاD پیشرانِ، مانور مداری و واکنش شاتلهای فضایی استفاده شده است.
استفاده از زوج پیشرانه «آی آر اِف اِن اِی» و «یو دی ام اچ» در موشکهای تاکتیکی در فاصله سالهای ۱۹۷۲-۱۹۹۱ در بین دو ابرقدرت موشکی، بسیار معمول بوده است. بیشتر اوقات از هیدرازین به عنوان تک پیشرانه، در موتورهای تجزیه ای کاتالیتیکی استفاده میشود. در این موتورها، سوخت مایع در حضور یک کاتالیست، تجزیه میشود و گاز داغ مورد نیاز برای پیشرانندگی را ایجاد میکند. تجزیه هیدرازین دمایی حدود ۹۲۵ درجه سانتیگراد و ضربه ویژه ای حدود ۲۳۰ یا ۲۴۰ ثانیه تولید مینماید. هیدرازین هنگام تجزیه به هیدروژن و نیتروژن، یا آمونیاک و نیتروژن شکسته میشود.

پیشرانه های مایع قدیمی

الکلها به طور معمول به عنوان سوخت موشک، طی سالهای اولیه توسعه ی فناوری موشکی مورد استفاده قرار میگرفتند. موشک آلمانی «وی۲» و همچنین موشک زمین به زمین ردستون امریکا، با اکسیژن مایع و اتانول) کار میکردند. به هر حال در روند پیشرفتهای فناوری موشکی، با افزایش کارایی سوختها، از الکلها استقبال چندانی نشد و آنها خیلی زود کنار گذاشته شدند. پروکسیدهیدروژن یکی از اکسیدکننده های قابل توجه میباشد که در موشک انگلیسی بلک آرو استفاده شده بود. غلظت های بالای پروکسید هیدروژن را «های تست پروکسید یا «اچ تی پی» مینامند. عملکرد و جرم حجمی «اچ تی پی» کمتر از اسیدنیتریک است و از سمیت و خورندگی کمتری برخوردار میباشد. «اچ تی پی» نقطه ی انجماد پایینی دارد و ناپایدار میباشد. گرچه هیچ موقع از آن به عنوان عامل اکسیدکننده در موشکهای بزرگِ دومولفه ای استفاده نشده است ولی دیده شده که به عنوان پیشرانه یک مولفهای مورد استفاده قرار گرفته است. «اچ تی پی» در حضور کاتالیست به اکسیژن و بخار فوق گرم تبدیل میشود و ضربهی ویژه  ای حدود ۱۵۰ ثانیه ایجاد مینماید.

دسته بندی موشک ها

– گونه های موشک
از دیدگاه نظامی برپایه جایگاه پرتاب و جایگاه برخورد یا هدف می توان موشکها را به چهار دسته تقسیم کرد:
1-موشک سطح به سطح
2-موشک سطح به هوا
3-موشک هوا به هوا
4- موشک هوا به سطح
از دیدگاه دیگر نظامی بر پایه راه و روش حرکت می توان موشک را بر دو گونه پایه شناسایی نمود:
1- موشک کروز

2-موشک بالستیک

موشکهای بالستیک و کروز:
موشکهای بالستیک به موشکهایی میگویند که تا ارتفاع بسیار بالایی اوج می گیرند(که این قسمت راه با پیشران روشن انجام میشود) و ادامه راه را با استفاده از نیروی گرانش زمین به سمت هدف میروند که مانند یک سقوط آزاد البته با هدایت درست است. برخی از موشک های بالستیک حتی از اتمسفر نیز رد شده و دوباره به اتمسفر زمین باز میگردند که برد بسیار بالایی دارند.
موشک های کروز نیز دارای چهار ویژگی عمده هستند:
موشک کروز در بخشهای پایین اتمسفر (نزدیک۳۰ کیلومتر) از نیروی “برا”ی آیرودینامیکی(نیرویی که موشک یا هواپیما را روی هوا نگه میدارد) استفاده میکند.
در هنگام پرواز توانایی جابجایی مسیر و بلندای پرواز بوده و میتواند چندین بار این کار را تکرار کند. · بردی بیشتر از ۵۰ کیلومتر دارد.(بین ۵۰ تا ۳۰۰ کیلومتر) در یک پرواز ساده یکسره، موشک در تمام راه پروازی هدایت شده ودر برگیرنده گونه های گوناگونی از سر جنگی است. موشکهای کروز بیشتر از فناوریهای مورد استفاده در هواپیما استفاده میکنند و دارای کلاهک همانند، کوچکتر و ارزانتر از موشکهای بالستیک هستند. به کارگیری سامانه های ناوبری و هدایت پیشرفته دقیق مانند جی پی اس و گلوناس، باعث شده است تا نسبت به موشکهای بالستیک دقت بیشتری را دارا بوده و از همینرو از گسترش و تیراژ ساخت بیشتری نیز برخوردار باشند.
(موشک کروز پرتابه ای است که نیروی جلوبرندگیش را از یک پیشران جت (بیشتر نوع توربوفن) بدست میاورد؛ بنابراین برپایه واژه های راکت و موشک، اصلا موشک نیست ولی همه جا این واژه به کار میرود.پیشران موشک کروز، در تمام راه روشن است و گاهی ، این موشک بال هم دارد. از اینرو به دلیل داشتن بال و پیشران جت، گاهی به آن «هواپیمای کوچک بدون سرنشین» یا «موشک بالدار» هم میگویند. این موشکها بیشتر، درسقف پرواز پایین حرکت میکنند.)

سامانه های هدایتگر موشک

به طور کلی میتوان گفت، هدف اصلی بیشتر موشک های نظامی، رساندن یک سرجنگی مشخص به یک هدف تعیین شده، میباشد. سرجنگی به همراه «سامانه ی هدایت و کنترل» و موتور، درون بدنه ی موشک میباشد که نهایتا، این بدنه بایستی به هدف تعیین شده برسد. بیشتر موشک ها از سطوح آیرودینامیکی برای کنترل استفاده میکنند که بسیاری از افراد، از عبارت کلی پره برای اشاره به این سطوح استفاده میکنند. با این وجود، طراحان موشک، نسبت به نامگذاری آنها دقیقترهستند و عموما این سطوح را در سه گروه اصلی قرار میدهند:

 کاناردها
 بالها
 بالکها

رفتار سطوح اساسا به صورتهای مختلفی است که بسته به موقعیت آنها نسبت به مرکز جرم موشک، متفاوت است. عموما یک بال، سطح نسبتا بزرگی است که پشت مرکز جرم قرار میگیرد. این در حالی است که کانارد سطحی نزدیک به نوک موشک و بالک، در انتهای دم موشک میباشد.

بیشتر موشکها حداقل به یکی از این سطوح آیرودینامیکی مجهز میشوند، مخصوصا بالکها که باعث پایداری پرواز موشک میگردند. علاوه بر این، بسیاری از موشکها به یک مجموعه از سطوح کنترلی دیگر برای ایجاد نیروی لیفت(برا) اضافی یا کنترل بیشتر، مجهز میگردند ولی طراحی های بسیار کمی هستند که از هر سه مجموعه ی این سطوح کنترلی، استفاده کرده اند.از آنجایی که بیشتر هواپیماها، دارای دم های افقی و عمودی ثابت و بالکها و سطوح بالابر متحرک هستند، موشکها نیز از سطوح تمام متحرک برای رسیدن به هدف مشابه استفاده میکنند.
به منظور گردش موشک در حین پرواز، حداقل یک مجموعه از سطوح کنترلی آیرودینامیکی برای گردش حول یک نقطهی مرکزی مورد نیاز است. برای چنین کاری، زاویه ی حمله پره به قدری تغییر میکند که نیروی برآی آن تغییر کند. تغییر راستا و اندازه ی نیروهای موثر بر موشک، باعث حرکت آن در جهت دیگر میگردد و به پرتابه قابلیت مانور در مسیر خود و هدایت به سمت هدف تعیین شده را میدهد. یک نمونه از انحراف سطوح کنترلی موشک «اِی آی اِم_۹اِم سایدویندر» است.مفاهیم اولیه ی کاناردها، بالها و بالکها اصولا به یکدیگر نزدیک هستند و همگی به عنوان کنترل های آیرودینامیکی شناخته میشوند. علاوه بر این روشهای کنترل متداول، روش نسبتا جدیدی که در سامانه های مانوری موشکها به کار برده شده،سامانه ی کنترل غیرمتعارف است. بیشترین سامانه های کنترل غیرمتعارف، از روش هایی چون کنترل بردار نیروی پیشران (تی وی سی) یا تعامل جت (جی آی) بهره میگیرند.
تا به این جا، چهار دسته ی اصلی سامانه های کنترل موشک را معرفی کردیم. سامانه های کنترل بالک، کنترل کانارد، کنترل بال و کنترل غیرمتعارف. در بخش بعدی نگاهی دقیقتر به هریک از این مجموعه ها می اندازیم…

سامانه های هدایتگر موشک -۲

کنترلگر بالک

این نوع کنترل شاید متداول ترین نوع کنترل در موشک ها باشد، مخصوصا برای موشک های برد بلندِ هوا به هوا، مثل اِمرام و موشک های سطح به هوایی مثل موشک های پاتریوت و رولاند. دلیل اصلی برای استفاده از این سامانه کنترلی، این است که بالک کنترلی، مانورپذیری بسیار خوبی را در زوایای حملهی بالا ایجاد میکند. پیش از این، از بالک برای مانورپذیری هواپیماها بسیار استفاده شد بود. موشک هایی که از بالک های کنترلی استفاده میکنند، غالبا به یک بال ثابت هم مجهز میشوند، تا این بال، نیروی برآ و برد بیشتری را ایجاد نماید. نمونهی موشک هایی که با این سامانه کنترلی کار میکنند، موشک های هوا به زمینی چون ماوریک و AS-30 و موشکهای سطح به سطحی چون هارپون و اگزوست اشاره کرد.
موشکهای کنترل بالک، به ندرت دارای کانارد هستند، گرچه به عنوان مثال نقــض میتوان از موشـک «AIM-9X سایدویندر» نام برد. ۲۳ نمونه از موشکهایی که از بالک کنترلی استفاده میکنند در شکل نشان داده شده اند.

علاوه بر این موشکها، بعضی بمبها از کنترل بالکی استفاده میکنند که به عنوان مثال میتوان به سری جِیدَم_ از بمبهای هدایتشونده با GPS اشاره کرد.

کنترل با کانارد

کنترل کانارد هم در موشک ها بسیار متداول است، مخصوصا برای موشک های برد کوتاهِ هوا به هوایی مثلِ؛ موشک «AIM-9M سایدویندر». مزیت اصلی استفاده از کنترل کانارد، مانورپذیری بهتر در زوایای حمله کم است. اما باید در نظر داشت که کاناردها در زوایای حمله زیاد به علت ایجاد جدایش جریان پشت کانارد _ که باعث ایجاد واماندگی در آن میگردد _ عملا بی اثر میشود. از آنجا که کاناردها جلوتر از مرکز جرم قرار میگیرند، این حالت، باعث ایجاد ناپایداری گشته، رفع آن مستلزم استفاده از بالکهای ثابت بزرگی به منظور حفظ پایداری موشک است. این دو مجموعه از سطوح کنترلی ( بالک و کانارد) معمولا نیروی برآی کافی را ایجاد میکنند که نتیجتا استفاده از بال را در این موشکها غیرضروری مینماید. تصویر، دوازده نمونه از موشکهای کنترل کانارد را نشان میدهد.

یک زیرمجموعه از موشک های کنترل کانارد، موشک هایی با کاناردهای دوتکه هستند. کاناردهای دوتکه یک سازوکار پیشرفته ی نسبتا جدید است که در نسل های آخر موشکهای هوا به هوای برد کوتاهی مثل پیتون۴ و AA-11روسی، به کار گرفته شده اند. عبارت «کانارد دوتکه» به این معنی است که موشک از دو مجموعه کانارد، در کنار هم استفاده میکند، که معمولا بدون فاصله، پشت سرهم قرار میگیرند. کانارد اول معمولا ثابت بوده در حالی که کانارد دوم متحرک است.مزیت اصلی ترکیب بندی دو کانارد، آن است که مجموعه ی کانارد اول یک گردابه ی قوی ایجاد میکند که باعث کاهش سرعت جریان هوا بر روی مجموعهی دوم کانارد میشود. در نتیجه کارایی مجموعه افزایش مییابد. علاوه بر این، گردابه ی حاصل، جدایش را به تاخیر انداخته و اجازه میدهد که کانارد دوم قبل از رسیدن به واماندگی به زوایای حمله بزرگ دست یابد. این قابلیت رسیدن به زوایای حمله بزرگ، مانورپذیری بیشتری را به موشک در مقایسه با موشکی با یک کانارد میدهد. بسیاری از بمبهای هوشمند از سامانه های کنترلی کانارد استفاده میکنند که اکثر، بمب های هدایت لیزری _ مانند بمب های سری پاووِی میباشند.

سامانه های هدایتگر موشک -۳

کنترل بال

کنترل بال یکی از روش های نخستین کنترل موشک بود؛ اما در طرح های امروزی کمتر رایج است. بیشتر موشک هایی که از کنترل بال استفاده میکنند، موشک های برد بلند مثل اسپارو، سی اسکودا و هارم هستند. مزیت اصلی کنترل بال، این است که یک تغییر در وضعیت بال، پاسخ سریعی را با وجود حرکت کم بدنه، ایجاد میکند. این مشخصه باعث خطای کمتر در ردیابی جستجوگر شده و باعث میگردد که موشک بر روی هدف خود حتی در حین مانورهای طولانی قفل بماند. ایراد اصلی این سامانه این است که بال ها، برای ایجاد نیروی برآی کافی و نیروی کنترلیِ موثر، بایستی بزرگ باشند که نهایتا باعث افزایش ابعاد موشک میگردد. علاوه بر این، بالها گردابه های قوی ایجاد میکنند که بر خلاف بالکها باعث چرخش موشک گرد محور خودش (رول زدن موشک) میگردد. این رفتار به عنوان رول القاءشده شناخته شده و اگر اثر آن به اندازه ی کافی بزرگ باشد سامانه ی کنترل نمیتواند آن را حذف کند. چند مثال از موشکهای کنترل بال در شکل نشان داده شده است.

کنترلگرهای نامتعارف

سامانه های کنترل غیرمتعارف، دسته ی بزرگی از سامانه های کنترل موشک به حساب می آیند که در بسیاری از این سامانه های کنترل، از روش کنترل بردار نیروی پیشران (تراست) برای هدایت موشک استفاده میکنند. کنترل بردار نیروی پیشران روشی است که در آن با منحرف کردن خروجی گازهای موشک، یک مولفه از بردار نیروی پیشران، در راستای افقی و عمودی ایجاد میشود. این نیروی اضافه، دماغه را در راستای دیگری قرار داده و باعث چرخش موشک میشود. روش دیگری که تنها اشاره ای به آن میشود جت های واکنشی نام دارد. جت های واکنشی خروجی های کوچکی روی سطوح موشک هستند که باعث ایجاد یک جت خروجی عمود بر سطوح پرتابه گشته و اثری مثل سامانه تغییر بردار نیروی پیشران (تراست) دارند.

این روشهای کنترل، غالبا به موشکهای هوا به هوایی مانند «اِی آی اِم_۹ایکس سایدویندر» و «آی.آر.آی.اِس_تی» _که مانورپذیری بسیار عالی دارند _ اضافه میشود. بزرگترین مزیت چنین کنترل هایی این است که میتوانند در سرعت های خیلی پایین و یا در خلاء _ یعنی جایی که فاقد جریان هوای کافی برای عملکرد سطوح کنترلی است _ به درستی عمل کنند. اولین ایرادی که به این سامانهها وارد است، ایناست که دقیقا بلافاصله بعد از خروج گازها از نازل موشک، عملکرد کنترلی خود را نشان نمیدهند.
نمونه هایی از موشک هایی که از کنترل های غیرمتعارف استفاده کرده اند، درشکل نشان داده شده است. نکته قابل توجه این که، در اغلب موشک هایی که به کنترلهای غیرمتعارف مجهز میشوند، نمیتوان به تنهایی به کنترل آنها برای مانورپذیری اعتماد کرد؛ لذا این روش به همراه سطوح آیرودینامیکی مانند کاناردها یا پرههای بالک، به صورت مکمل به کار میرود.

سامانه های دیگر

این نکته قابل ذکر است که بعضی از موشک های موجود، از کنترل هایی شبیه آنچه در هواپیماها به کار میرود، استفاده میکنند. این نوع سامانه های کنترلی معمولا دارای کنترل های سمتی_گردشی هستند که به همین دلیل، مانورهای یک موشکِ مجهز به این سامانه، مشابه هواپیما صورت میگیرد. از تسلیحاتی که از این نوع سامانه ها استفاده کرده اند، میتوان به بعضی از موشکهای کروز (مثلا موشکهای تامهاوک و اِی.ال.سی.اِم») اشاره کرد.

جمعبندی و سنجش روشها

بسته به ماموریت و هدفی که برای موشک تعریف میشود، سامانه ی کنترلی برای هدایت موشک انتخاب میگردد. در یک جمعبندی این روشها را مرور میکنیم:
از سامانه کنترل بالک در مواقعی که نیاز به کنترل در زوایای حمله زیاد باشد، استفاده میشود. در موشکهایِ دارای این سامانه ی کنترلی، از یک بال نیز برای ایجاد نیروی برآی اضافی، در کنار بالک استفاده میشود.
از سامانه ی کنترل کانارد بر خلاف بالک، جهت مانورپذیری در زوایای حمله کم استفاده میشود. در این موشک ها، از بالک هایی نیز جهت برقراری پایداری موشک استفاده میگردد.
سامانه ی کنترل بال (به عنوان نخستین سامانه کنترلی موشک) به گونه ای است که با کمترین تغییر در وضعیت بال، پاسخ سریعی بدون جابجایی بیش از اندازه در سامانه ایجاد میگردد، که به افزایش دقت ردیاب و جستجوگر موشک کمک میکند. در این سامانه برای این که نیروی برآی لازم نیز، به وسیله ی بال ایجاد میگردد، ابعاد بال افزایش یافته و در نتیجه ابعاد موشک نیز بیشتر خواهد شد.
در جاهایی که سطوح کنترلی کارایی مناسبی ندارند، مثل خلاء و یا پرواز در سرعت های پایین، سامانه کنترلی غیرمتعارف بهترین گزینه به شمار میرود.

موتورهای موشکی هیبریدی

در موشک‌های با پیشرانه‌ی ترکیبی سعی می‌شود که امتیازات پیشرانه‌های مایع و جامد با هم جمع شود. به همین خاطر سوخت را جامد و اکسیدکننده را مایع در نظر می‌گیرند. یک موتور موشک با پیشرانه‌ی ترکیبی شامل یک محفظه‌ی لوله‌ای شکل به عنوان محفظه‌ی احتراق می‌شود. این محفظه مشابه با موتورهای با پیشرانه‌ جامد است و از یک ماده‌ شیمیایی جامد پر شده است. بالای این محفظه‌ احتراق، مخزنی وجود دارد که حاوی یک مایع شیمیایی است. این مایع نقش اکسیدکننده را بازی می‌کند. این دو ماده‌ شیمیایی از نوع خود مشتعل هستند، یعنی پس از برخورد به یکدیگر بدون نیاز به جرقه‌ اولیه، آتش می‌گیرند. بنابراین با تزریق اکسیدکننده به درون محفظه‌ احتراق، سوزش اتفاق می‌افتد و نیروی پیشرانش تولید می‌شود. با کنترل میزان اکسیدکننده -که به راحتی با استفاده از یک شیر صورت می‌گیرد-، می‌توان سوزش در محفظه‌ احتراق را کنترل کرد. با قطع این جریان می‌توان احتراق موتور را متوقف کرد و با باز کردن دوباره‌ شیر می‌توان دوباره موتور را به راه انداخت.
مزایای پیشرانه هیبریدی:
· قابلیت توقف و راه‌اندازی دوباره و داشتن نیروی جلوبرندگی متغیر (کنترل پذیری بالا)؛ مانند موتورهای با پیشرانه‌ی مایع؛ که این قابلیت در موتورهای سوخت جامد یا وجود ندارد و یا بسیار به سختی انجام می‌پذیرد.
· تولید انرژی بیش‌تر نسبت به موتورهای با پیشرانه جامد
· قابلیت ذخیره و انبارشوندگی به مدت طولانی؛ مانند موتورهای با پیشرانه جامد
· دارا بودن نیمی از پیچیدگی‌های توربوماشینی (پمپ و لوله‌کشی) موتورهای با پیشرانه‌ی مایع، به خاطر حذف یکی از مولفه‌های سوخت مایع و وجود تنها یک مولفه مایع
· حساسیت کم‌تر در مقابل خوردگی نسبت به پیشرانه‌های جامد، به خاطر حذف اکسیدکننده‌ جامد
· ایمنی بالاتر نسبت به پیشران‌های جامد؛ زیرا سوخت و اکسیدکننده از قبل با هم ترکیب نشده‌اند و احتمال آتش‌گرفتن تصادفی آن‌ها از بین می‌رود.

معایب پیشرانه هیبریدی:

در مورد معایب پیشرانه‌های ترکیبی هم می‌توان گفت که آن‌ها نسبت به پیشرانه‌های مایع انرژی کم‌تری تولید می‌کنند (زیرا سوخت با سرعت کم‌تری در آن‌ها می‌سوزد) و از موتورهای با پیشرانه‌ جامد پیچیده‌تر هستند.
موتورهای با پیشرانه‌ ترکیبی هنوز در مرحله‌ تحقیقاتی هستند و در زمینه‌ی نظامی، چندان عملیاتی نشده‌اند. کاربردهای تحقیقاتی آن‌ها، البته جالب است. به عنوان نمونه محققان از آن‌ها برای شتاب بخشیدن به موتورسیکلت‌ها و اتومبیل‌های تحقیقاتی که سعی در شکستن رکورد سرعت زمینی داشتند، استفاده کرده‌اند. همچنین امنیت بالای آن‌ها باعث شده است تا طراحان، این نوع پیشرانه را در برنامه‌های انسان پرنده یا پرواز انسانی  استفاده کنند. یکی از این آزمایش‌ها مربوط به شرکت امریکایی اسکیلد کامپوزیتز  می‌شود که در سال ۲۰۰۴ با استفاده از وسیله‌ای به نام کشتی فضایی یک  انجام شد. در این آزمایش یک خلبان آزمایش‌کننده  به نام میشل ملویل  با استفاده از کشتی فضایی یک -که از یک هواپیما پرتاب شد و مجهز به موشکی ترکیبی بود- به ارتفاع ۱۰۰ کیلومتری بالای سطح زمین، یعنی به فضا برده شد.
باید توجه داشت که این نوع موشک‌ها هنوز آن ‌قدر قدرتمند نشده‌‌اند که از روی سطح زمین، بتوانند انسانی را به فضا بفرستند؛ ولی برای ارسال تجهیزات نجومی و ماهواره‌های تمرینی به فضا استفاده می‌شوند.

• کلام آخر

ما مفتخریم اعلام کنیم که فعالیت ‌های ما تنها محدود  به کلاس های علمی و آموزشی نمی باشد .بلکه ما در فونیکس فرصتی را پدید آورده ایم که به کمک آن می توانید در وقت و هزینه خود صرفه جویی کنید و بازدهی را به طور چشمگیر افزایش دهید. زیرا در جامعه امروزی که نیاز ها  تغییر کرده اند.

راه حل های قدیمی جوابگوی مشکلات جدید ما نیستند و ما قادر خواهیم بود. با دانش و تخصص خود بهترین راه حل را برای شما به ارمغان آوریم با ارائه ی فعالیتهای صنعتی شرکت  فونیکس ساخت و تولید انواع پهپاد  و هواپیمای بدون سرنشین خدمات پس از فروش تعمیرات ، آموزش پرسنل و … در خدمت شماست.

همچنین  با طراحی دلخواه شما  در زمینه های  صنعتی و تفریحی  به صورت  اختصاصی

(طراحی انواع هواپیما ،بالن و …)شما را همراهی می نمائیم.

معرفی مدل های مختلف موتور جت

با توجه به کاربرد گسترده توربین گاز در صنعت بویژه صنایع نظامی  بر آن شدیم تا مقاله ای نیمه تخصصی درباره توربین گاز و موتور جت داشته باشیم سابقه تولید توربین گاز به سال 1870 برمیگردد زمانی که جرج برایتون که یک مهندس مکانیک بود یک موتور محفظه داخلی را طراحی کرد. در واقع او را میتوان پیشگام توسعه توربین گاز به حساب آورد هرچند موفق نبود ولی پایه و اساسی برای طراحی توربین گاز شد. اولین کوشش جدی در ساخت این توربین در اوایل قرن بیست توسط یک کمپانی فرانسوی بود که موتوری با قدرت 400 اسب بخار را طراحی کرد. با گسترش جنگ جهانی و نیاز به هواپیماهای سریع تر فرانک ویتل و هانس ون توربین گاز را برای استفاده در هواگردها مناسب تشخیص دادند و در نهایت اولین موتور جت در سال 1941 توسط فرانک ویتل  بر روی یک هواپیمای گلاستر نصب و به پرواز درآمد

تصویر منتسب به فرانک ویتل و اولین موتور جت جهان

امروزه توربین های گاز در دو دسته عمده صنعتی و هوایی طبقه بندی میشوند. توربین های هوایی از سه نقطه دید اصلی از نوع صنعتی متمایز میشوند.

۱)طول عمر صنعتی بدون تعمیرات اساسی حدود 120000 ساعت و برای هوایی بین 500تا1200 ساعت است

۲)توربین هوایی از نظر حجم و اندازه بسیار کوچک تر است

۳) در توربین هوایی انرژی جنبشی اهمیت زیادی دارد درحال که در صنعتی انرژی به هدر رفته و باید در حد امکان در حداقل نگه داشته شود.

هرچند تمایزات فوق اثر قابل توجهی در طراحی این دو دسته دارد ولی قوانین حاکم بر دو دسته یکسان میباشد

یک توربین گاز ساده به ترتیب دارای بخش های کمپرسور محفظه احتراق و توربین میباشد هوای ورودی وارد کمپرسور شده پس از فشرده شدن(۴-۳۰برابر فشار هوای معمولی) تحویل محفظه احتراق میشود و پس از مخلوط شدن با سوخت و اشتعال حرارت آن به شدت افزایش می یابد به طوری که گاز ورودی به توربین  به حدود 1830 درجه فارنهایت میرسد. گاز حاصل پس از ورود به تو‌ربین منبسط میشود و از طریق نازل خارج میشود همچنین این گاز باعث حرکت دورانی توربین میشود که توربین نیز به واسطه میله ای به نام شفت  کمپرسور را به حرکت درآمرده و ادامه کار موتور را تضمین میکند.

کاربردهای اصلی توربین گاز:استفاده در صنایع هوایی و کشتی ها به عنوان پیشران٬پمپاژ نفت و گاز طبیعی٬تولید نیروی برق٬استفاده در نیروگاه های سیکل ترکیبی و احتمالا در آینده استفاده در قطارها.

البته در این مقاله از معرفی تمام توربین های گازی صرف نظر کرده و صرفا توربین های مورد استفاده در صنایع نظامی معرفی میگردد که در دو دسته توربین گاز دریایی و موتور جت طبقه بندی میشود

توربین های گازی هر روز جای بیشتری در کشتی های جنگی پیدا میکنند فریگیت ها کوروت ها دیسترویر ها ‌ حتی کریرهای هواپیمابر برای حرکت کردن از این نوع پیشرانه ها استفاده میکنند نیروی حاصل از این توربین ها از طریق شفت به پروانه ها منتقل شده وآن را به حرکت درمی آورد از جمله کشورهای پیشرو در زمینه توربین گاز دریایی ایالات متحده است که برای نیروی دریایی عظیمش توربین گاز موفقlm2500 ساخت جنرال الکتریک را که بر پایه موتور جت TF-39 طراحی شده را ارائه کرده است

توربین گاز lm2500 با قدرت تولیدی47هزار اسب بخار مورد استفاده در شناورهای چندین کشور دنیا

همچنین شرکت رولزرویس انگلیس نیز توربین های گازی را برای استفاده در ناوشکن های تایپ45 و ناوهای هواپیمابر کلاس الیزابت ساخته است .روسیه نیز اگرچه از قدیم موتورهای هوایی و توربین های صنعتی می سازد ولی در زمینه توربین های دریایی دچار مشکل است به طوری که ساخت تعدادبیشتری از ناوچه های گریگورویچ با وقفه مواجه شده است. دلیل اصلی آن هم این است که زیرساخت های تولید این توربین ها در اوکراین مانده بود و پس از فروپاشی شوروی و نیز تیره شدن رابطه با اوکراین دسترسی روسیه به این توربین ها غیرممکن شده است البته روس ها اعلام کرده اند که تا سال2020 این نوع موتورها را میسازند ولی با توجه به محدودیت بودجه ای روسیه و نیز طولانی بودن پروسه طراحی ساخت و عملیاتی کردن این توربین ها بازه زمانی گفته شده ممکن نیست.چندین کشور دیگر از جمله چین و کره جنوبی موتورهای تحت لیسانس اوکراین و آمریکا را میسازند.

موتورهای جت:

موتورهای جت بزرگ ترین دسته توربین های گازی را تشکیل میدهند. هرساله هزاران موتور جت برای استفاده در هواپیماهای غیرنظامی و انواع موشک های کروز ساخته میشود پایه موتور جت همان توربین گاز است.طبق قانون سوم نیوتون هدایت گازهای خروجی از توربین به عقب باعث حرکت هواگرد به جلو میشود ساختار موتور جت ساده عبارت است از کمپرسور محفظه احتراق توربین و نازل

ساختار موتور جت ساده

کمپرسور:نقش فشرده کردن هوا به منظور مخلوط شدن حجم بیشتری ازهوا با سوخت و در نتیجه تولید نیروی بیشتر را بر عهده دارد. سه نوع کمپرسور وجود دارد. کمپرسور گریز از مرکز کمپرسور محوری یا تیغه ای و کمپرسور ترکیبی محوری-گریز از مرکز. کمپرسور های نوع اول برای کارهای خشن تر مانند پمپاژ گاز طبیعی و در هواگردهای کوچک مورد استفاده قرار میگیرد. علم آیرودینامیک کمپرسور تیغه ای را به دلیل بازده بالاتر برای استفاده در موتور جت ترجیح میدهد. البته یک موتور استاندارد از ترکیب این دو کمپرسور یعنی کمپرسور نوع سوم استفاده میکند ولی نقش اصلی در فشرده کردن هوا را کمپرسور تیغه ای بر عهده دارد

کمپرسور تیغه ای در بالا و کمپرسور گریز از مرکز در پایین تصویر

کمپرسور تیغه ای شامل یک ردیف تیغه های متحرک  به دیسک و نیز ردیفی از تیغه های ساکن میباشد و ممکن است جهت رسیدن  به فشار مطلوب از چندین مرحله استفاده شود. مهم ترین مسأله در طراحی کمپرسور بحث تکنولوژی تیغه های آن است که بسیار حساس بوده و با محاسبات صدم میلیمتری طراحی میشود همچنین آلیاژهای مورد استفاده در آن بسیار حساس و با تکنولوژی بالا میباشد. به طور کلی از فولاد آلیاژی و سوپر آلیاژهای تیتانیوم در تیغه هاو از آلومینیوم در پوسته کمپرسور استفاده میشود.

محفظاه احتراق:پس از آن که هوا به نسبت مورد نظر فشرده شد به محفظه احتراق تحویل شده و پس از مخلوط شدن با سوخت مشتعل میشود. بنابر این باید از موادی با توانایی تحمل حرارت بالا مانندآلیاژهای آهن  و پایه کبالت و یا سوپرآلیاژهای پایه نیکل دما بالا مانند. Hastelly-x استفاده کرد.

توربین:وظیفه انبساط گاز داغ حاصل از احتراق و بازتر کردن مسیر گاز برای ثابت نگه داشتن سرعت گاز را دارد. دو نوع توربین وجود دارد. نوع شعاعی که از نظر ظاهری شبیه کمپرسور گریز از مرکز میباشد و نوع دوم توربین جریان محوری است که به دلیل بازده بالا در موتور جت مورد استفاده قرار میگیرد مواد به کار رفته در توربین شامل آهن نیکل کبالت همراه با کروم که به عنوان آلیاژ اصلی باعث مقاومت در برابر اکسیده شدن و حرارت میشود.آخرین بخش نازل است که گاز های خروجی از آن به سمت خارج هدایت میشوند و نیاز است از موادی با توانایی تحمل حرارت بالا مثل تیتانیوم استفاده شود در هواگردهای مافوق صوت در این قسمت بخشی به نام پس سوز(afterburner) وجود دارد که با تزریق سوخت به گازهای داغ در حال خروج باعث تولید نیروی بیشتر و در نتیجه سرعت مافوق صوت میشود البته به دلیل افزایش شدید مصرف سوخت و داغ شدن موتور از پس سوز در شرایط خاص مثل تیک آف از ناو هواپیمابر و یا در مواقعی که نیاز به سرعت زیاد است استفاده میشود.بخش های دیگری در موتور وجود دارد مانند گیربکس به منظور تنظیم قدرت موتور  ژنراتور برای تولید برق مورد نیاز هواپیما و سامانه کنترل موتور(نوع دیجیتال در موتورهای مدرن امروزی)

انواع موتورجت:

موتورهای هوایی انواع مختلفی از قبیل توربوجت توربوفن توربوپراپ توربوشفت پراپ فن رمجت اسکرمجت توربورمجت و پالس جت دارند که از معرفی توع آخر به این دلیل که دیگر استفاده ای در هواگردها ندارد و نیز طولانی شدن مقاله صرف نظر میشود.

توربوجت:

پایه موتورهای دیگر مثل توربوفن توربوپراپ و توربوشفت است و امروزه بیشتر در موشک های کروز و جت های آموزشی استفاده میشود موتور j85 جنگنده اف۵ که در ایران با نام اوج بومی سازی شده یک توربوجت است

توربوفن:

در این نوع موتور یک فن بزرگ در جلوی کمپرسور وجود دارد که هوا را به داخل می مکد مقداری از هوا صرف ورود به کمپرسور محفظه احتراق و نهایتا توربین شده و از شیپوره  خارج میشود بقیه هوا که از فن عبور میکند یا مستقیما وارد جو میشود یا این که از طریق یک مجرای حلقوی از اطراف موتور به عقب هدایت شده و با  سرعت زیاد از شیپوره خارج و نیروی رانش اضافی را تامین میکند توربوفن ها از توربوجت ها صدا و حرارت و مصرف سوخت کمتری دارند در عین اینکه قدرت بیشتری تولید میکنند موتور موفق اف100 که بر روی جنگنده های F-15وF-16 نصب شده و پایه موتورهای فوق پیشرفته F119 جنگنده رپتور و F135 جنگنده F-35 است یک موتور توربوفن است

تصویر پایین ساختار توربوفن و تصویر بالا موتورf135جنگنده لایتنیگ که قدرتمندترین توربوفن نصب شده بر روی یک جنگنده است

توربوپراپ:

شبیه توربوفن است با این تفاوت که فن(ملخ) در بیرون موتور قرار دارد در توربوپراپ ها دور موتور ثابت است و زاویه ملخ هوای ورودی به موتوررا تنظیم میکند موتورTV3-117 ساخت روسیه یک موتور توربوپراپ است

ساختار یک موتور توربوشفت

پراپ فن:

نوع تکامل یافته توربوپراپ میباشد که به منظور دستیابی به سرعت بال طراحی شده است.در پراپ فن دو ملخ پادگرد وجود دارد که توسط دو توربین جداگانه به حرکت در می آیند موتور NK-12 بمب افکنTu-95 روسیه قدرتمندترین موتور پراپ فن ساخته شده تاکنون است

توربوشفت:

شبیه توربوپراپ است با این تفاوت که به جای چرخاندن ملخ هواپیما صرف چرخاندن ملخ بالگرد فن یک تونل باد و یا چرخ های لوکوموتیو میشود  موتور TV3 که در قسمت قبل به عنوان توربوپراپ معرفی شد میتواند به عنوان توربوشفت در بالگرد مورد استفاده قرار گیرد

رم جت: موتوری است که کمپرسور و توربین ندارد و فقط شامل پخش کننده٬اتاق احتراق و شیپوره خروجی میباشد. در حالت سکون نمیتواند به کار بیفتد زیرا نیاز به هوای فشرده دارد و در سرعت مشخصی کار میکند بنابراین به عنوان موتور دوم مورد استفاده قرار میگیرد .کون در این موتورها توربین وجود ندارد گاز خرومی دمایی در حدود 4000 درجه دارد به طور کلی در سرعت های بالای دو ماخ مزیت بیشتری نسبت به توربوجت دارد

اسکرم جت:

دارای طرز کاری بسیار شبیه رم جت میباشد در این موتورها احتراق در حالی صورت میگیرد که سرعت اولیه دو تا چهار ماخ است. به دلیل سرعت بالای هوای ورودی به موتور سوخت باید در حدود یک هزارم ثانیه پاشیده شده و مشتعل شود تا امواج مخرب ضربه ای ایجاد نشود اولین هواپیمایی که از اسکرم جت استفاده کرد هواپیمای X-43 بود

توربو رمجت:

در قسمت قبل گفته شد که رمجت ها نمیتوانند از حالت سکون به پرواز در آیند در توربورمجت این مشکل رفع شده این توربورمجت در واقع یک توربوجت است که بر روی یک رمجت سوار شده است از حالت سکون موتور به حالت توربوجت است و پس از رسیدن به سرعت مناسب یک دریچه راه هوای ورودی به توربوجت را بسته و موتور رم جت شروع به کار میکند  معروف ترین هواپیمایی که از توربورمجت استفاده میکند SR-71 بلک برد است

یکی از مشکلات توربین های گاز حساسیت بالا و تعمیرات پیچیده و سخت آن است حوادثی مانند واماندگی پره های توربین پره های کمپرسور برخورد قطعات آزاد ضعف روغنکاری و یاتاقان ها میتوانند موتور را از رده خارج کنند حتی یک لپ پریدگی یک تیغه کمپرسور به دلیل دور بالای موتور میتواند باعث از هم پاشیدن موتور و بروز فاجعه شود و به همین دلیل تعمیرات این موتورها نیازمند تجهیزات و مواد پیشرفته دارد.جالب است بدانید برای رفع جرم کمپرسور از ساییده پوست گردو هسته زردآلو برنج خورد شده و ماسه نرم استفاده میشود که به موتور در حال کار تزریق میشود.

در این مقاله اهمیت و پیچیدگی توربین های گاز مورد بررسی قرار گرفت البته این موتور ها با وجود تمام مزایا مشکلاتی نیز دارند قیمت بالایی دارند آلیاژها عناصر و مواد به کار رفته در آن کمیاب گران و بسیار پیچیده اند تعمیرات آن بسیار سخت و دشوار است به همین دلایل است که تنها چند کشور در دنیا مانند امریکا روسیه انگلیس و … این موتورها را میسازند. کشوری مثل آمریکا یک شبه به این زیرساخت های تکنولوژی نرسیده اند و از موتورهایی مثل ویتل شروع کرده اند .کشوری مثل ایران هم که به فناوری ساخت پیچیده ترین ساخته بشر دست پیدا کرده تلاشی فوق العاده ‌و تحسین برانگیز را انجام داده اما نباید انتظار داشت ره صد ساله ای را که کشورهای صنعتی با آن زیرساخت عظیم تکنولوژیکی و اقتصادی 3طی کرده اند  یک یا دو ساله طی کند امید است که با مدیریت قوی٬تخصیص بودجه مناسب و یک اراده جمعی قوی و دقیق و با شناختی که از فرزندان این مرز و بوم داریم شاهد تولید موتورهای توربین گاز و توربوفن با کیفیت و قدرت مناسب باشیم

• کلام آخر

ما مفتخریم اعلام کنیم که فعالیت ‌های ما تنها محدود  به کلاس های علمی و آموزشی نمی باشد .بلکه ما در فونیکس فرصتی را پدید آورده ایم که به کمک آن می توانید در وقت و هزینه خود صرفه جویی کنید و بازدهی را به طور چشمگیر افزایش دهید. زیرا در جامعه امروزی که نیاز ها  تغییر کرده اند.

راه حل های قدیمی جوابگوی مشکلات جدید ما نیستند و ما قادر خواهیم بود. با دانش و تخصص خود بهترین راه حل را برای شما به ارمغان آوریم با ارائه ی فعالیتهای صنعتی شرکت  فونیکس ساخت و تولید انواع پهپاد  و هواپیمای بدون سرنشین خدمات پس از فروش تعمیرات ، آموزش پرسنل و … در خدمت شماست.

همچنین  با طراحی دلخواه شما  در زمینه های  صنعتی و تفریحی  به صورت  اختصاصی

(طراحی انواع هواپیما ،بالن و …)شما را همراهی می نمائیم.

هواپیما

اجزا و معرفی قسمت های اصلی هواپیما

1– بدنه هواپیما ( Fuselage )

بدنه هواپیما قسمت عمده هواپیما را تشکیل می دهد و در واقع سایر قسمت ها و قطعات بطور مستقیم یا غیر مستقیم به آن متصل می شوند.بدنه همه ی هواپیماها از لحاظ طراحی به یکدیگر شباهت و فقط از نظر ابعادی و متعلقات نسبت به هم تفاوت دارند. از نظر عملکرد در هواپیماهای مختلف وظایف بدنه متفاوت خواهد بود ولی به نوعی می توان گفت وظیفه اصلی بدنه در هواپیماها تامین فضای لازم برای نفرات به همراه بار مفید می باشد. علاوه بر وظیفه اصلی اشاره شده بدنه باید دارای فضای کافی برای نصب متعلقات لازم  از قبیل مخازن سوخت-ارابه ی فرود-موتور-رادار-قابلیت نصب بال و مجموعه دم-تحمل اختلاف فشار داخل و خارج کابین در صورت پرواز هواپیما در ارتفاع بیش از 10000پایی و دید کافی  برای خلبان را داشته باشد.همه ی قابلیت های اشاره شده  الزاما در بدنه ی هرهواپیمای وجود ندارد بلکه بدنه هر هواپیما با در نظر گرفتن نوع و ماموریت هواپیما و نیز پیکربندی آن دارای برخی از قابلیت های اشاره شده می باشد.

ساختمان بدنه از نظر سازه ای از اجزای زیر ساخته شده است:

دیواره ی عرضیbulkhead

ستون طولی دیواره ی هواپیماlongeron

قاب چهارچوبframe

ستون های فرعیstringer

سازه های فرعی شکل دهندformer

پوستهskin

2- بال هواپیما Aircraft Wing

بال هواپیما یا همان Wing ها قسمتی از هواپیما هستند که به هواپیما اجازه می دهند تا به پرواز در بیاید. به واسطه حرکت هواپیما بر روی باند فرودگاه جریان هوایی در زیر و روی بال هواپیما شکل می گیرد که این جریان هوا به تولید نیروی برا یا همان Lift منجر می شود. نیروی Lift سبب می شود تا هواپیما به پرواز در آید و ما برای درک بهتر این نیروی، آن را در درس های بعدی مورد مطالعه و توضیح قرار میدهیم

الف- موقعیت بال ها نسبت به بدنه هواپیما:

از لحاظ موقعیت بال ها نسبت به بدنه هواپیما سه نوع بال Wing  موجود می باشد.

1- بال های که به قسمت بالای بدنه هواپیما متصل می شوند، این نوع بال ها را High Wing می نامند.

2- بال های که به قسمت وسط بدنه هواپیما متصل می شوند. نام این دسته از بال ها  Mid Wing است.

3- بال های که به قسمت پایینی بدنه هواپیما متصل می شوند. این نوع بال ها را Low Wing می نامند.

لازم به ذکر است هواپیماهای که دارای یک ست بال می باشند را هواپیماهای Monoplanes می نامند و چنانچه دارای دو ست بال باشند آنها را Biplanes می گویند.

ب- ایلرون ها ( Ailrons )

برای اینکه خلبان بتواند بال ها را در هنگام پرواز کنترل و هدایت کنید از Ailron ها استفاده می نماید. این دو قطعه متحرک در قسمت لبه فرار بال ( Trailing Edge or Rear ) و در نزدیکی لبه بال به سمت خارج هواپیما متصل می باشند. Ailron ها توسط اهرم کنترل که در دست خلبان می باشد حرکت می کنند. لازم به ذکر است که Ailron ها بر خلاف حرکت یکدیگر حرکت می کند. به طور مثال چنانچه Ailron سمت راستی به سمت بالا حرکت کند Ailron سمت چپ به طرف پایین حرکت می کند. این موضوع به خلبان اجازه می دهد تا هواپیما را در حول محور افقی هدایت نمایید که این موضوع را در درس های بعدی به طور مفصل توضیح خواهیم داد. در این درس فقط این را به خاطر بسپارید که Ailron یک قسمت از بال هواپیما می باشد که قابلیت کنترل به بال ها را می دهد.

پ- فلپ ها ( Flaps ).

 فلاپ ها را می توان امروزه برروی بال اکثر هواپیماها مشاهده کرد.اثر افزودن فلاپ به لبه فرار بال معادل افزایشcamberبال است.بعضی از فلاپ ها نیز طول وتر بال را افزایش می دهنداین امر باعث افزایش مساحت بال و در نتیجه باعث کاهش زاویه ی حمله مورد نیاز برای تولید نیروی برا می شود.بازنمودن فلاپ هاتاحدود 20درجهدرسرعت های پایین باعث افزایش نیروی برا,بدون افزایش زیاد نیروی پسا می شود.بسیاری از هواپیماها فلاپ هایشانراحدود10تا20درجه به منظور کاهش طول باندخزش,پایین می آورند.وقتی فلاپها بیش از20درجه پایین می آیند,پسا بسرعت افزایش می یابد,به طوری که باافزایش نرخ کاهش ارتفاع میشود که در حین تقرب برای فرود مناسب است.فلاپ ها را ابزار کنترل ثانویه secondary control device ویاابزار افزایش براHigh Lift device می گویند.همانطوریکه اشاره گردید باتوجه به شرایط پروازی نقش فلاپ هم افزایش نیروی برا و هم افزایش نیروی پسا می باشدواین نقش عمدتا درشرایط نشست و برخاست بیشتر قابل توجه خواهد بود.

از تاثیرات عمده فلاپ برروی بال می توان به موارد زیر اشاره نمود:

1-افزایش ضریب نیروی برا دربال

2-کاهش زاویه  واماندگی بال

3-کاهش سرعت واماندگی

به طور کلی فلاپ ها در دو موقعیت نصب می شوند:

1-فلاپ های نصب شده برروی لبه ی حمل بار

2-فلاپ های نصب شده برروی لبه فراربال

انواع فلاپ لبه فرار

1-فلاپ ساده    plain flap-simple flap-hinged flap

2-فلاپ جداشونده یا شکستهsplit flap

3-فلاپ زپ zap flap

4-فلاپ فاولر fowler flap

5-فلاپ شکافدار slotted flap

3- قسمت انتهای یا همان دم هواپیما ( Empennage )

به کل قسمت انتهای هواپیما Empennage میگویند که می توانید در تصویر زیر آنرا مشاهده نمایید.

Empennage از دو قسمت پایدار کننده عمودی ( Vertical Stabilizer or Fin ) و پایدار کننده افقی ( Horizontal Stabilizer ) تشکیل شده است. همه ما با دارت بازی کرده ایم و پره های در انتهای دارت دیده ایم. پره های انتهای دارت باعث می شود که دارت در زمان پرتاب پایدار باشد و ناگهان تغییر میسر ندهد. Vertical Stabilizer  و Horizontal Stabilizer در هواپیما نقش پایدار کننده هواپیما را همانند پره های دارت بازی می کنند. به زبان ساده هواپیما در هنگام پرواز و در یک مسیر مشخص ناگهان تغییر مسیر نمی دهد چراکه هواپیما دارای Vertical Stabilizer  و Horizontal Stabilizer می باشد.

الف- رادر و الویتور ( Ruddr and Elevator )

رادر ( Rudder ) در قسمت انتهایی پایدار کننده عمودی ( Vertical Stabilizer ) متصل شده است. Rudder توسط 2 پدالی که زیر پایین خلبان وجود دارند کنترل می شود. این قسمت بر خلاف Vertical Stabilizer ثابت نیست و متحرک می باشد. لازم به ذکر است که  Rudder به خلبان این امکان را می دهد که دماغه هواپیما را در زمان پرواز به سمت چپ و یا راست متمایل نماید. همچنین در هنگام دور زدن هواپیما، از Rudder و Ailron ها به صورت ترکیبی استفاده می شود تا هواپیما بتواند یک دور بدون مشکل را تجربه کند. ( در درس مربوط توضیحات تکمیلی ارائه خواهد شد )

در این درس فقط بدانید که رادر در قسمت Empennage می باشد  و به Vertical Stabilizer متصل است و به خلبان اجازه می دهد تا دماغه هواپیما را به راست و چپ متمایل کند. چگونگی استفاده از رادر و توضیحات تکمیلی را در درس مربوط به  Rudder با هم بررسی و مورد مطالعه قرار می دهیم.

لویتور ( Elevator ) به انتهای قسمت پایدار کننده افقی ( Horizontal Stabilizer ) متصل شده است و این قسمت بر خلاف پایدار کننده افقی ثابت نیست و دارای حرکت می باشد. الویتور توسط اهرم کنترل که در دست خلبان است کنترل می شود و به خلبان این امکان را می دهد که دماغه هواپیما را به سمت بالا و پایین حرکت دهد. ( توضیحات تکمیلی و بررسی کامل الویتور را در درس مربوطه ارائه خواهیم داد )

– ارابه فرود ( Landing Gear )

بطور کلی ارابه فرود در هواپیمادارای چند وظیفه اصلی می باشد این وظایف بطور خلاصه عبارتنداز:

1-هواپیمارا برروی زمین در حالت پایدار نگه می دارد ومانع از تماس و صدمه دیدن بال و بدنه می شود

2-نقش شاسی گردان را برای هواپیما ایفامی نماید تاهواپیما بتواند روی زمین حرکت و یا بارگیری نماید

3-درهنگام فرود ضربات را جذب می کند

4-قبل از برخاستن هواپیما از روی زمین امکان سرعت را فراهم می نماید

باتوجه به وظایف اشاره شده در خصوص ارابه فرود اعتقاد براین است که این سامانه در هنگام پرواز هیچ نقشی را برعهده ندارد وبنابراین برای کاهش تبعات منفی آن  ازجمله ایجاد پسا بهتراست این سامانه به نوعی درداخل بال و یا بدنه هواپیما جمع شوند.باتوجه به تنوع موجود درطراحی وساخت ارابه های فرود و تعداد چرخهای نصب شده و حتی چیدمان متنوع چرخها – بطور کلی ارابه های فرود به6نوع تقسیم بندی می شوند:

1-یک چرخ اصلی و یک چرخ کوچک    Single Main

2- چرخ دم    Tail Gear

3-چهار چرخ   Quadricycle

4-دوچرخ اصلی و دو چرخ کوچک      Bicycle

5-سه چرخ (چرخ زیر دماغه هواپیما)  Nose Gear-Tricycle

6-چند چرخه   Multi-Bogie

باتوجه به اینکه امروزه همه هواپیماهای مسافربری و نظامی دارای ارابه های فرود جمع شونده هستند ولی بطور کلی ارابه های فرود را به دو نوع تقسیم بندی نموده اند:

1-ارابه های فرود ثابت

2-ارابه های فرود جمع شونده

درهواپیماهایی که آب نشین هستند و یا به عبارتی از روی آب پرواز نموده وبرروی آب فرود می آیند از ارابه فرود مخصوصی که باتوجه به نوع ماموریت هواپیما طراحی و ساخته شده است استفاده می گردد تا شرایط سرخوردن هواپیما را برروی آب فراهم آورد به این نوع ارابه ی فرود وسیله سرش یاSkidمی گویند.

5- ضربه گیرها ( Shock Struts )

همه ما میدانیم که ماشین فنر و کمک فنر دارد. هدف از طراحی فنر و کمک فنر برای ماشین جذب نیروی وارد شده از طرف زمین و دست اندازها است تا ماشین در طولانی مدت دچار خسارت نشود. هواپیماها هم مثل ماشین ها از ضربه گیر استفاده می کنند تا در زمان حرکت بر روی زمین و در زمان فرود در اثر نیروی وارد شده به بدنه، هواپیما آسیب نبیند. در هوانوردی و خلبانی این ضربه گیرها با نام Shock Struts شناخته می شوند.

6- ترمز ( Brakes )

ترمز یا همان Brake هواپیما تقریبا مثل ساختار ترمز در اتومبیل است اما اندک تفاوتی دارد. در هواپیماها معمولا Brake  ها بر روی دو چرخ اصلی یا همان Main Wheels نصب می شوند. همانطور که می دانید در اتومبیل ترمز توسط یک پدال اعمال می شود اما معمولا در هواپیماها ترمز توسط دو پدال اعمال می شود. یعنی شما به میزان دلخواه می توانید به چرخ سمت راست و چرخ سمت چپ  به صورت مجزا  ترمز اعمال نمایید که این سیستم به Differential Braking معروف است.

هواپیماهای که دارای سیستم ترمز Differential Braking هستند بر روی باند فرودگاه یا رمپ فرودگاه بهتر می توانند دور بزنند چراکه شما می توانید به یک چرخ ترمز کامل اعمال کنید در صورتی که چرخ دیگر کاملا آزاد است و می تواند به راحتی حرکت کند.

به طور مثال اگر هواپیمای شما دارای سیستم Differential Braking باشد و شما بخواهید به سمت راست یک گردش عمیق بزنید می توانید با اعمال ترمز به چرخ سمت راست مانع از حرکت آن شوید در حالی که چرخ سمت چپی آزاد است و به راحتی می تواند حرکت کند. این موضوع سبب می شود تا هواپیمای شما به صورت عمیق و راحت به سمت راست گردش نمایید.

7- پاور پلنت ( Power Plant )

در هواپیماهای کوچک پاور پلنت ( Power Plant ) عبارت است از موتور ( Engine )  و  ملخ هواپیما ( Propeller )

الف- موتور هواپیما ( Engine )

وظیفه اصلی موتور هواپیما تامین نیرو برای به گردش در آوردن  Propeller می باشد. از دیگر وظایف موتور هواپیما تولید نیروی الکتریکی، نیروی مکش ( vacuum Source ) برای ابزار های پروازی و انرژی گرمایشی برای بخاری هواپیما می باشد.

موتور های هواپیما عمدتا به دوگروه اصلی موتورهای پیستونی Reciprocating Engineوموتورهای توربینی یاجت jet Engineتقسیم بندی می شوند.موتور های پیستونی ملزم به استفاده ازملخ می باشند.

موتورهای توربینی یا جت بطور کلی به 4نوع اصلی تقسیم بندی می شوند:

1-موتورهای توربوپراب یا جت ملخدار

2-موتورهای توربوجت

3-موتورهای توربوفن

4-موتورهای توربوشفت

اتصال موتور به سازه و فرآیند نصب موتور به طراحی نحوه نصب موتور وابسته است بطوریکه باعث کاهش قدرت موتور نگردد و درضمن حداقل پسا و حداقل اضافه وزن  را داشته باشد.طراحی نسب موتور اثرات زیادی بر متغیر های مختلف از جمله ایمنی-وزن-سازه-پسا-کنترل-حداکثر برا- راندمان نیروی محرکه-قابلیت تعمیر –مقدار اضافه وزن وسرصدا و ارتعاشات دارد.درهواپیماهای چند موتوره ملخدار,موتورهارا معمولا در ابتدای بال ودرمورد هواپیماهای تک موتوره ملخدار,اغلب موتور را در داخل دماغه هواپیما قرار می دهند.بنابراین در هواپیماهای چندموتوره توربوپراپ معمولا موتورها را داخل بال نصب می کنند.درهواپیماهای جت نصب موتور کمی پیچیده تراست و معمولا موتور را داخل یا بالای بال,داخل بدنه و یا پایین بال به وسیله pylonیاStrut نصب می نمایند.

بطور کلی موتورهای هواپیما می تواند درمحلهای زیر طراحی و نصب گرد:

1-داخل بدنه جلو-وسط وعقب

2-کناربدنه

3-بالای بدنه

4-زیرو روی ابتدای بال

5-داخل سکان عمودی

6-زیربدنه

7-داخل بال(ریشه بال)

نکات مثبت و منفی طراحی نصب موتور درداخل ریشه بال

– نکات مثبت

1-کاهش پسا

2-کاهش وزن

3-کاهش گشتاور گردشی حول محور عمودی درصورت Failشدن یک موتور

– نکات منفی

1-احتمال وجود خطر برای سازه بال

2-وارد شدن ضربات سخت به تیرک اصلی بالSpar,درصورت شکست دیسک و یا پره های موتور

3-وجود مشکل در بهینه نمودن ورودی های هوا

4-دسترسی مشکل به موتورها ودرنتیجه قابلیت تعمیرات کم

5-عدم امکان قرار گرفتن Flap

نکات مثبت و منفی طراحی نصب موتور در زیر بال

– نکات مثبت

1-ایجاد امنیت بیشتر برای سازه بال

2-دسترسی آسان به موتورها و درنتیجه ایجاد قابلیت تعمیر ونگهداری مطلوب

3-امکان قرار گرفتن Flap در انتهای لبه ی فرار بال نزدیک ریشه ی بال

– نکات منفی

1-فاصله کم موتورها با زمین و امکان کشیده شدن اجسام خارجی به داخل موتورها

2-ایجاد بار بیشتر برروی سازه بال مخصوصا برروی تیرک اصلی بالSpar

3-مشکل تر شدن کنترل سمتی درصورتFail شدن یکی از موتورها

4-قرارگرفتن فلاپ ها درمعرض سرعت زیادی هوای موتورها

5-احتمال وجود خطر برای سازه بدنه

نکات منفی و مثبت طراحی نصب موتور در مجاورت انتهای بدنه

– نکات مثبت

1-کاهش امکان کشیده شدن اجسام خارجی به داخل موتورها

2-عدم استفاده ازpylon

3-کاهش پسا به واسطه عدم استفاده ازpylon

4-کاهش گشتاور گردشی غیرمتقارن Asymmetric Yaw

5-کاهش ارتفاع بدنه و طول شاسی ارابه فرود

– نکات منفی

1-تمایل یافتن مرکز ثقل به سمت عقب به واسطه وزن موتورها

2-طراحی بزرگتر دهنه سکان افقی هواپیما به دلیل جابجایی مرکز ثقل به سمت عقب

3-احتمال وجود خطر برای سازه بدنه

4-پرتاب اجسام خارجی به داخل موتورها توسط چرخهای زیربال

5-در زوایای حمله بالا گردابه های موتور مجموعه دم را می پوشاند و بنابراین امکان واماندگی افزایش خواهد یافت

6-وجود صروصدا و ارتعاش بیشتر در مجاورت بدنه

نتیجه گیری:

با توجه به موارد اشاره شده نتیجه میگیریم  که هر محلی در هواپیما برای نصب موتور دارای محاسن و معایبی است به نوعی می توان گفت که تعیین نهایی محل نصب بال در هواپیما با درنظر گرفتن معیارهای طراحی (هزینه-کارایی-و غیره)و همچنین بهینه نمودن و جمع بندی اکثریت نکات مثبت  انجام گیرد

ب- ملخ هواپیما ( Propeller )

Propeller توسط نیروی که موتور هواپیما تامین می کند به گردش در می آید و در اثر این گردش به وجود آمده Propeller نیروی جلو برنده ( Thrust ) را ایجاد می کند که این نیرو به هواپیما اجازه می دهد تا به سمت جلو حرکت کند.

گام ملخ Propeller Pitch 

گام ملخ عبارت است از مسافتی که هواپیما درهردور ملخ به جلو می رود به عبارت دیگر می نوان گفت در یک دور گردش کامل ملخ هواپیما به میزان گام تعیین شده در ملخ به جلو حرکت خواهد نمود:

تقسیم بندی ملخ هواپیما از لحاظ گام:

1-ملخ های با گام ثابت Fixed Pitch

2-ملخ ها ی با گام قابل تنظیم  Adjustable Pitch

3-ملخ ها ی باگام متغیر  Variable Pitch

4-ملخ های با دور ثابت  Constant Pitch

نام گذاری قسمت های مختلف ملخ:

1-قسمت مرکزی

2-سوراخ قسمت مرکزی

3-مقر پیچ ها

4-گردن

5-ساقه

6-پره

7-نوک

پ- فایروال ( Firewall )

فایروال قسمتی از پاور پلنت است که موتور هواپیما بر روی آن نصب می شود. از دیگر وظایف فایروال می توان به جدا کردن کابین هواپیما و محافظت خلبانان از قسمت پاور پلنت اشاره نمود.

ج- محافظ موتور ( Cowling )

محافظ موتور، موتور هواپیما را از بارندگی، گرد و غبار و همچنین از کاهش ناگهانی دمای موتور جلوگیری می کند.

تنش های وارد بر هواپیما در حین پرواز Stress:

1-کششی Tension

2-درهم فشردگی  Compression

3-خمشی  Bending

4-برشی  shear

5-پیچشی Torsion

• کلام آخر

ما مفتخریم اعلام کنیم که فعالیت ‌های ما تنها محدود  به کلاس های علمی و آموزشی نمی باشد .بلکه ما در فونیکس فرصتی را پدید آورده ایم که به کمک آن می توانید در وقت و هزینه خود صرفه جویی کنید و بازدهی را به طور چشمگیر افزایش دهید. زیرا در جامعه امروزی که نیاز ها  تغییر کرده اند.

راه حل های قدیمی جوابگوی مشکلات جدید ما نیستند و ما قادر خواهیم بود. با دانش و تخصص خود بهترین راه حل را برای شما به ارمغان آوریم با ارائه ی فعالیتهای صنعتی شرکت  فونیکس ساخت و تولید انواع پهپاد  و هواپیمای بدون سرنشین خدمات پس از فروش تعمیرات ، آموزش پرسنل و … در خدمت شماست.

همچنین  با طراحی دلخواه شما  در زمینه های  صنعتی و تفریحی  به صورت  اختصاصی

(طراحی انواع هواپیما ،بالن و …)شما را همراهی می نمائیم.