X
تبلیغات
رایتل

قویترین وبلاگ در آموزش فیزیک

طراحی هواپیمای جنگنده

هواپیماهای جنگنده از بدو تولدشان در جنگ جهانی اوّل تاکنون از نظر شکل ظاهری تنوع زیادی یافته‌اند. در جریان این تغییرات نقاط عطف بسیاری وجود داشت. برای مثال می‌توان از اختراع موتور جت و رادارهای قابل حمل توسط جنگنده‌ها نام برد. از سوی دیگر ، نوع تهدیدها نیز تغییر یافته است. برای مدتهای مدید هواپیماهای بمب افکن سریع در ارتفاع بالا تهدید اصلی به شمار می‌آمدند، امّا بعدها این تهدیدها به هواپیماهای ضربتی (Attack Aircraft) نفوذ کننده در ارتفاع بسیار پایین تغییر یافت. در اوایل جنگ جهانی اول ، از هواپیما بیشتر برای مقاصد اکتشافی استفاده می‌شد، به همین دلیل به آنها پیشاهنگ (Scouts) می‌گفتند.

 هواپیماهای جنگنده از بدو تولدشان در جنگ جهانی اوّل تاکنون از نظر شکل ظاهری تنوع زیادی یافته‌اند. در جریان این تغییرات نقاط عطف بسیاری وجود داشت. برای مثال می‌توان از اختراع موتور جت و رادارهای قابل حمل توسط جنگنده‌ها نام برد. از سوی دیگر ، نوع تهدیدها نیز تغییر یافته است. برای مدتهای مدید هواپیماهای بمب افکن سریع در ارتفاع بالا تهدید اصلی به شمار می‌آمدند، امّا بعدها این تهدیدها به هواپیماهای ضربتی (Attack Aircraft) نفوذ کننده در ارتفاع بسیار پایین تغییر یافت. در اوایل جنگ جهانی اول ، از هواپیما بیشتر برای مقاصد اکتشافی استفاده می‌شد، به همین دلیل به آنها پیشاهنگ (Scouts) می‌گفتند.


تصویر




هدف از طراحی هواپیمای جنگنده

اکتشاف و تجسس هوایی برای فرماندهان آن زمان نه تنها یک قابلیّت غیر ضروری نبود، بلکه یک نیاز حیاتی به شمار می‌آمد. به همین دلیل یک سیستم کاملا منسجم ایجاد شد که کارش تعیین هدف ، استفاده از هواپیما برای عسکبرداری هوایی ، ظهور و تفسیر عکسها و فرستادن آنها به فرماندهی بود. در اوایل جنگ اوّل جهانی ، درگیری هوایی بسیار کم اتفاق می‌افتاد.

در زمان وقوع درگیری نیز نتیجه آن به تاکتیکهای اعمال شده در آغاز درگیری بستگی داشت. چندی بعد که کارایی (Performance) هواپیماها افزایش یافت، خلبانان از تواناییهای هواپیمای خود به نحو احسن استفاده کردند. به این ترتیب که روی هواپیمای دو نفره اکتشافی مسلسل سوار کرده و خلبانان هواپیماهای یک نفره پیشاهنگ را به تفنگ مجهز کردند. همچنین تاکتیکهای درگیریهای هوایی نیز بصورت طبیعی فرا گرفته شد. اولین هواپیمایی که برای جنگ هوایی طراحی شده بود، هواپیمای یک باله فوکر E - III بود.



img/daneshnameh_up/1/1b/So_1_copy.jpg




بدون شک اولین هواپیمای جنگنده طراحی شده در جهان فوکر E - III است که در سال 1915 با استفاده از تیربار شلیک کننده از میان دیسک ملخ و قابلیت مانور بالا زندگی را برای خلبانان متفقین بسیار مشکل کرده بود. عکس فوق آس نبردهای هوایی آلمان ستوان ایمل مان را با هواپیمای معروف او نشان می‌دهد. این هواپیما به مسلسلی مجهز بود که از میان دایر ملخ شلیک میکرد با اختراع موتور جت و استفاده از آن در جنگنده‌ها ، ارتفاع یک نقش اساسی در زمان گشتزنی (Cruise) و در نتیجه بُرد عملیاتی (Range capability) پیدا کرد. سقف پرواز (CruiseAltitude) به یکبار جهش10000تا15000 پایی نمود و به همین نسبت سرعت نیز به مقدار Km/h 187 (100 نات) افزایش یافت. افزایش سرعت و ارتفاع بیش از این مقدار، نیازمند کارایی بالاتر موتورهای جت بود.

وظیفه طراح ، لزوما ابداع یک طرح کاملا جدید نیست، بلکه ابتدا ، او باید مشخص کند که جنگنده کنونی تا چه حد و در چه زمینهای کفایت لازم را ندارد و ثانیا ایده‌های جدید و تکنولوژیهای در دسترس تا چه اندازه‌ای به بهبودی وضع کمک می‌کنند. با کاهش بودجه‌های دفاعی در سطح جهان و عدم اطمینان نسبت به تهدیدهای آینده ، یک طرح جدید باید توان تطبیق با تسلیحات جدید و امکانات آینده را داشته باشد.



تصویر




انواع هواپیمای نظامی (Military Aircraft)

  1. هواپیمای بمب افکن
  2. هواپیمای رهگیر
  3. هواپیمای جنگنده
  4. هواپیمای شکاری
  5. هواپیمای حمل و نقل نظامی
  6. هواپیمای شناسایی و جاسوسی
  7. هواپیمای مخفی از دید رادار (استیلت)
  8. هواپیمای سوخت رسان
  9. هواپیمای پشتیبانی نزدیک
  10. هواپیمای گشت
  11. هواپیمای آموزشی نظامی
  12. هواپیمای ضد زیر دریایی
  13. هواپیمای هشدار سریع
  14. هواپیمای فرماندهی هوایی
  15. هواپیمای مخابراتی
  16. هواپیمای سیبل (هدف)
  17. هواپیمای ضد شورش
  18. هواپیمای دیده بانی
  19. هواپیمای مراقبت دریایی
  20. هواپیمای آزمایشی
  21. هواپیمای ضد کشتی
  22. هواپیمای ضد تانک
  23. هواپیمای دفاع هوایی

    در هر مرحله از طراحی یک هواپیما ، تأکید و تمرکز اساسی بر نقش عملیاتی جنگنده می‌باشد. درک این مطلب بسیار مهم است که طراحی یک هواپیما به نسبت عمر و هزینه کلی آن ، با صرف مدت زمان کمتر حداکثر تأثیر را بر هزینه چرخه حیات جنگنده (Life Cycle cost) دارد. طراحی هواپیما کار ساده ای نیست. یک طراحی موفق ، مستلزم کار تیمی بین مهندسان، دانشمندان و ریاضیدانان است که پشتوانه وسیعی از تجربیات در زمینه‌های آیرودینامیک ، پیشرانه‌ها ، سازه ، کنترل پرواز ، مواد ، الکترونیک ، کارایی پرواز و عملیات ، عوامل انسانی ، وزن و توازن ، تولید و هزینه‌ها را داشته باشند.



img/daneshnameh_up/6/63/So2.jpg




کارایی بالای جنگنده‌های مدرن ، به دنبال خود مسائل عدیده دیگری را برای طراحان بوجود آورد. مثل خروج ایمن از هواپیما در سرعت بالا و ارتفاع پائین. این عکس یک آزمایش از صندلی پران ساخت شرکت مارتین بیکر را نشان می‌دهد.