تازه‌ترين فناوري‌ها در ساخت هواپيما

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

يك مايل در ثانيه

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

سرعت فردو هواپیماهای

وزن و سرعت فردو هواپیماهای غول پیكر امروزی بقدری بالاست كه ترمز هیدرولیكی هواپیما به تنهایی توان متوقف كردن آن را در یك فاصله معین و كوتاه را ندارد پس بنابراین ما نیازمند ابزارهای دیگری هستیم تا بلكه بتوانیم مقداری از سرعت هواپیما را قبل از برخورد چرخ‏ها به زمین بكاهیم. یك وسیله ساده و در عین حال مفید می‏تواند این باشد كه ما  جریان هوای خروجی از موتور را عكس نمائیم وقتی كه ما این كار را انجام می‏دهیم علاوه براینكه ما مقداری از نیروی جلوبرندگی موتور را حذف كرده‏ایم در عین حال توانسته‏ایم مقداری شتاب در خلاف جهت سرعت به هواپیما بدهیم.

 در اینجا دو روش كلی برای كاهش سرعـت نام برده می‏شود 1- Clamshell – type و 2- Bucket – type كه در نوع clam – shell type ما تنها از سیستم نیوماتیك برای كار استفاده می‏كنیم و در نوع bucket – type ما هم هیدرولیكی و هم نیوماتیكی عمل می‏كنیم. نحوه كار بسیار ساده است به گونه‎‏ای كه توسط یك سیستم مكانیكی ساده یك منحرف كننده جریان هوا در برابر حفره شتاب دهنده قرار می‏گیرد و جهت آن را به صورت مضاعف برمی‏گرداند. حال باید اضافه كنم كه درپوش بازگشت هوا پوسته موتور را شكل می‏دهد. و وقتی كه باز می‏شود می‏توان باعث اختلال در جریاناتی هوایی گذرا از آن بشود.

 

طراحی بال اجسام پرنده از روی بال پرندگان(wing gind)

اگر تا كنون سری مقالات تكنولوژی برتر پرواز را دنبال كرده باشید، متوجه شده اید كه به جنبه‏های تكنولوژی بی نظیر و منحصر به فردی  در ساختار بدن پرندگان به كار رفته است، همچنین اگر از دیدگاه یك متخصص به این قضیه بنگریم بی شك باید به این مطلب اقرار كنیم كه از احاظ سطح دانش متن به كار رفته در ساختار یك پرنده ویتاس آن با یك هواپیما، به وضوح می‏توان تفاوتهای فاحشی را دید كه كفه ترازوی فناوری را به نفع پرنده سنگینتر كرده است. با نیل به این مطلب و با توجه به درك میزان ظرافت به كار رفته در خلق پرندگان، متخصصان آئرودینامیك چندی است كه یكی از ویژگیهای منحصر به فرد بی نظیرتین بال دنیا (بال یك پرنده) علاقه مند شده و تلاشهایی را جهت به كارگیری گسترده از این ویژگی در هواپیماهای نسلهای آینده آغاز كرده اند. اما این فناوری منحصر به فرد چیست؟ پاسخ یك كلمه است wing-gind .

Wing gind در حقیقت به حالت خاص نوك بال پرندگان اتلاق می‏شود كه حالتی شكبه‏ای دارد. اگر به نو ك بال یك پرنده با دقت بنگرید خواهید دید كه نوك بال حالتی مانند انگشتان یك دست را دارا می‏باشند. این در حقیقت همان Wing gind است. اما اكنون باید به این سوال پاسخ داده شود كه این حالت چه خصوصیاتی دارد و اصولاً چه می‏كند. در این مورد از دكتر یولاروژ كه پیشگام طراحی بالهایی بانوك شبیه به نوك بال پرندگان است خواسته تا در مورد چگونگی راه یابی این ایده  به ذهنش و در مورد ویژگیهای این طرح توضیحاتی ارائه كند. آنچه كه در ادامه می‏آید پاسخ وی به این پرسش است.

زمانی كه