ایروپدیا | هوافضای جوان

دسته بندی موتورها: ۱. از نظر وابستگی به هوا

به طور کلی موتورهایی که در وسایل پرنده استفاده می‌شوند به دو دسته قابل تقسیم‌اند: موتورهای هواتنفسی و موتورهای غیر هواتنفسی. این دسته بندی یکی از اصلی‌ترین دسته‌بندی‌های موتورهای هواییه و مبنای کار هرکدام از دو دسته با دسته دیگر کاملاً متفاوته. موتورهای غیرهواتنفسی موتورهایی هستند که برای اینکه ازشون استفاده کنیم هیچ نیازی نیست که در محیطی پر از هوا باشیم. قطعاً با همین تعریف اولین چیزی که به ذهنتون رسید اینه که از این موتورها می‌تونیم در فضا و خارج از جو زمین هم استفاده کنیم. نمونه‌های مختلفی از موتورهای غیرهواتنفسی وجود داره مثل تراسترهای یونی، تراسترهای گاز سرد و… اما معروف‌ترین نمونه از موتورهای غیرهواتنفسی موتورهای راکتی هستند. موتورهای راکتی همون موتورهایی هستند که در اکثر موشک های بالستیک و ماهواره‌برها استفاده می‌شوند. شکل زیر نحوه کار یک موتور راکتی سوخت مایع رو نمایش میده که در اون دو مایع مختلف وارد محفظه احتراق شده و در اینجا با هم واکنش می‌دهند و این واکنش در نهایت به وسیله نازل و به صورتی که در درس‌های آینده می‌بینیم، منجر به ایجاد نیروی جلوبرنده میشه.

4liquid-rocket-engine

همونطور که دیدید در این فرآیند هیچ حرفی از نقش هوا زده نشد و هیچ نیازی به وجود هوا نبود و به همین خاطر این موتورها غیر هواتنفسی نامیده می‌شوند. همه ما انتظار داریم ماده‌ای که به عنوان سوخت مورد نیاز می‌سوزانیم، در واکنش با اکسیژن هوا بسوزه و انرژی تولید کنه. اما موتوری که در شکل بالا می‌بینیم، به جای اینکه لازم باشه از اکسیژن محیط برای سوزاندن سوخت استفاده کنه، ماده‌ای به عنوان “اکسید کننده” همراه خودش می‌بره و با این ماده است که سوخت می‌سوزه. در واقع این ماده جای خالی اکسیژن هوا رو در محفظه احتراق پر می‌کنه!

اما در موتورهای هواتنفسی قضیه متفاوته، وسایل پرنده‌ای که از این موتورها استفاده می‌کنند می‌دونند که در تمام طول مسیرشون در داخل اتمسفر پرواز می‌کنند و به همین دلیل مجبور نیستند مثل موتورهای راکتی اکسید کننده خودشون رو همراه خودشون ببرند. این موتورها آزادانه از هوای موجود در جو زمین برای سوزاندن سوخت استفاده می‌کنند، دقیقاً مثل اتفاقی که در موتور خودرو رخ می‌ده. تقریباً همه هواپیماها و خیلی از موشک‌های کروز از موتورهای هواتنفسی استفاده می‌کنند.

شکل زیر یک موتور توربوجت و مراحل عملکرد یک موتور چهار زمانه پیستونی (موتور اکثر خودروها) رو نمایش می‌ده، این دو نوع موتور نمونه‌هایی از موتورهای هواتنفسی هستند، همونطور که مشخصه در این موتورها، بر خلاف موتور راکتی شکل بالا، چیزی به نام مایع اکسید کننده وجود نداره و سوخت در محفظه احتراق ذر جریان هوا پاشیده میشه و واکنش سوخت با اکسیژن (احتراق یا سوختن) منجر به تأمین انرژی مورد نیاز موتور می‌شه.

1

سیستم موقعیت‌یاب جهانی (GPS)

جی پی اس نام یک سیستم موقعی یابی جهانیست (GPS) که با استفاده از منظومه‌ای متشکل از ۲۴ ماهواره به تمام نقاط سطح کره زمین، به طور ۲۴ ساعته، سرویس میدهد. این سیستم از تعدادی ماهواره در مدار زمین، تعدادی ایستگاه کنترلی زمینی و در نهایت تعداد زیادی کاربر مجهز به دستگاه گیرنده خاص برای امواج ماهواره تشکیل می شود.

ادامه نوشته

پرواز گروهی ماهواره‌ها

پرواز گروهی ماهواره‌ها

تا کنون بشر راه درازی را برای انجام پروژه‌های بزرگ در فضا توسط ماهواره­‌های بزرگ و پیچیده پشت سر گذاشته است. که حاصل آن تلسکوپ­‌های بزرگ و پیشرفته، ماهواره­‌های سنجش از دور، مخابراتی و ایستگاه­‌های فضایی حامل انسان می­‌باشد. یک رویکرد دیگر برای ورود به عرصه فضا برای انجام ماموریت­‌های فضایی به کارگیری گروهی از ماهواره­‌های کوچکتر و ساده است که در یک ساختار و هماهنگ با هم ماموریت را به انجام می­‌رسانند.

ادامه نوشته

سازه

سازه

در یک تعریف ساده، هر چیز یا حجمی که حضور فیزیکی داره، برای اینکه استحکام کافی داشته باشه از یک سازه داخلی یا خارجی استفاده می‌کنه. خب شاید بپرسید این یعنی چی؟ برای پاسخ باید بگیم همین ساختمونی که داخلش نشستیم از یک اسکلت یا همون سازه داخلی تشکیل شده. بنابراین این سازه باید بتونه استحکام کافی در تحمل وزن‌ها و نیروهای مختلف رو داشته باشه. همچین باید بتونه نیروهای قوی و ناگهانی مثل زلزله یا بادهای مختلف رو تحمل کنه. بنابراین تمامی محصولات مهندسی مثل هواپیما، هلیکوپتر، ماشین، قطار، کشتی و … همگی دارای سازه‌های مختلف اسکلتی مثل تیرهایی با شکل‌های مختلف و بخش‌های غیر اسکلتی مثل بدنه و دیواره هستند.

ادامه نوشته

مخازن تحت فشار

مخازن تحت فشار از سازه‌های مهم در دنیای مهندسی مکانیک هستند. مهمترین کاربرد این مخزن‌ها در هوافضا، مربوط به مخازن ذخیره سوخت در موشک‌های سوخت جامد و سوخت مایع است. همونطور که از اسم این سازه‌های مهم پیداست، وظیفه تحمل فشارهای بسیار زیاد رو برعهده دارند و تحت تنش‌های اصطلاحا حلقه‌ای و طولی بزرگی قرار دارند. یعنی در همه جهت به آنها نیرو وارد می‌شه، هم در طول مخزن و هم در حلقه یا محیط مخزن. اگرچه مخازن موشک‌های سوخت مایع نسبت به سوخت جامدها تحت فشارهای بالا قرار ندارند اما قسمت محفظه احتراقشون که سوخت و اکسید کننده در اونجا باهم محترق می‌شوند تحت فشارهای خیلی بالا قرار دارند. بنابراین مهندس‌های سازه باید با دقت خیلی زیادی این مخزن‌ها رو طراحی کنند چون هرگونه اشکال هر چند کوچک می‌تونه باعث انفجار مخزن بشه و حادثه‌های زیادی هم به همین دلیل برای موشک‌های نظامی و غیر نظامی در هنگام تست‌ها و حتی در حین پرتاب‌های عملیاتی پیش اومده.

ادامه نوشته

دستگاه‌های سی ان سی

انسان از ابتدای شناخت محیط اطرافش و نیازهایی که در پی اون به وجود اومده همیشه سعی کرده با استفاده از روش‌های مختلف ابزارهای مورد نیاز زندگی خودش و اجتماعش رو بسازه و تولید کنه. راحتی ساخت، دقت ساخت، سرعت ساخت و خیلی از پارامترهای دیگه در کنار پیشرفت تکنولوژی‌های مختلف علوم پایه و مهندسی، در طی سالیان خیلی زیاد باعث معرفی تدریجی روش‌ها، ابزارها و دستگاه‌های جدید ساخت شده. دستگاه‌هایی که خیلی‌هاشون مدیون حضور کامپیوترها هستند. یکی از این دستگاه‌های بسیار کاربردی که قصد داریم در مورش صحبت کنیم، دستگاه‌های سی ان سی است. شاید اسم این دستگاه به گوشتون خورده باشه اما عملکرد و نحوه کار این دستگاه مطمئنا براتون جالبه. دستگاه‌هایی که بخش زیادی از قطعات وسایل مهندسی از جمله هواپیماها، بالگردها و هر وسیله‌ای که به فکرتون می‌رسه رو به‌راحتی، با دقت و سرعت زیادی می‌سازه.

ادامه نوشته

لود فکتور یا ضریب بار

ضریب بار پارامتری مهم در مهندسی هوافضاست و هنگام طراحی هواپیما یا هر وسیله پرنده‌ی دیگه‌ای، مهندس‌ها باید حسابی بهش توجه کنند و محاسبه‌اش کنند. این پارامتر برای مهندس‌های سازه اهمیت بیشتری داره. عدم توجه به این پارامتر می‌تونه حادثه‌ای بزرگ رو به وجود بیاره. با ما همراه باشید تا در مورد لود فکتور بیشتر بدونید.

ادامه نوشته

آیروالاستیسیته

خوندن این کلمه یکم سخته و شاید تا حالا به گوشتون نخورده باشه اما در علم سازه‌های هوایی بحث بسیار مهمی هست و برای مهندس‌ها چالش‌های زیادی رو ایجاد کرده. پس با ما همراه باشید تا در مورد آیروالاستیسیته بیشتر بدونید.

ادامه نوشته

مواد هوشمند

مواد هوشمند

هوافضا یک صنعت هایتک یا تکنولوژی بالا است. ممکنه کلمه هایتک رو شنیده باشید یا بعدها که مهندس شدید بیشتر به گوشتون بخوره. این کلمه مخفف عبارت لاتین High technology است و معمولا برای صنایعی به‌ کار میره که در تولید محصولاتشون از دانش و علوم بسیار پیشرفته استفاده می‌کنند مثل الکترونیک، مواد، نانو و … . جالبه بدونید دستاوردهای این صنایع به طور مستقیم در ساخت هواپیما و کلیه وسایل پروازی به کار میره و برای همین هر کشوری قادر به ساخت هواپیما نیست و ابتدا باید تمام صنایعش به پیشرفت قابل ملاحظه‌ای رسیده باشه تا بتونه یک هواپیمای قابل رقابت تولید کنه. در این ایروپدیا هم قصد داریم شما رو با مواد هوشمند بیشتر آشنا کنیم، موادی که آینده رو از آن خودشون می‌دونند. ادامه نوشته

صفحه 1 از 712345...قبلی »