تکامل هواپیمای مدرن (بخش سوم:  تکنولوژی جت)

تالیف: اصغر ناصری

در تالیف این سلسله مقالات از منابع دست اول و معتبر اینترتی همچون سایت:

NASA History Office: Quest for Performance, The Evolution of Modern Aircraft

استفاده شده است. لطفا در صورت نقل قول و استفاده از متن مقاله، با ذکر منبع آن (سایت دنیای علم و تکنولوژی) فرهنگ امانت داری علمی را ترویج دهید.

پیش ران جت

وقتی سرعت نوک ملخ در یک هواپیمای ملخی به عدد ماخ 1 نزدیک می شود، بازده آن بطرز قابل ملاحظه ای کاهش می یابد. یکی از مزیت های مهم سیستم های پیش ران جت، غلبه بر این مشکل است. ورودی هوا و سیستم های جریان داخلی سیال در موتورهای جت به گونه ای طراحی شده اند که سرعت ورود هوا به اولین مرحله کمپرسور محدود می شود بطوری که اثرات مخرب جریان سیال با سرعت نزدیک به عدد ماخ پیش نمی آید.

مزیت مهم دیگر موتور جت نسبت به موتور پیستونی، این است که نسبت توان تولیدی به وزن در موتورهای جت بسیار بالاتر است و توان عظیمی را می توان در حجم کوچکی از یک موتور جت متراکم کرد. جدول زیر یکی از بهترین هواپیماهای مسافربری ملخی را با هواپیمای جت بوئینگ 747 مقایسه می کند. اعداد بخوبی نشانگر برتری بدون چون و چرای هواپیمای جت هستند. همانطور که دیده می شود موتورهای توربوفن بوئینگ 747 تقریبا 9 برابر موتورهای پیستونی لاکهید که از بهترین موتورهای آن زمان بودند، قدرت تولید می کند. موتورهای جت نیاز به تعمیر و نگهداری کمتری نیز دارند و از کار افتادن موتور جت پدیده نسبتا نادری محسوب می شود.

موتورهای توربوجت و توربوفن

دو نوع اصلی سیستم پیشرانه جت عبارتند از موتور توربوجت و موتور توربوفن. موتور توربوجت مطابق شکل زیر شامل کمپرسورهای پرفشار و کم فشار، اتاق احتراق و توربین های پرفشار و کم فشار است. در توربوجت، تمامی هوای ورودی از همه بخش های موتور عبور می کند. کمپرسورها فشار هوای ورودی را بالا می برند. هوای پرفشار که بسیار داغ شده است وارد اتاق احتراق شده و سوخت به داخل آن پاشیده می شود. مخوط سوخت و هوا مشتعل شده و گازهای داغ ناشی از اشتعال از درون توربین می گذرند که به نوبه خود کمپرسورها را می چرخاند. گازهای خروجی از نازل موتور تولید نیروی پیش ران می کنند.

موتور نشان داده شده در شکل بالا یک موتور twin-spool خوانده می شود. کمپرسور فشار پایین توسط توربین فشار پیین و کمپرسور فشار بالا نیز توسط توربین فشار بالا گردانده می شود. این دو واحد با سرعتهای مختلفی می گردند تا در تمامی مراحل تراکم راندمان بالایی را حفظ کنند.

موتور توربوفن دارا ی تمامی عناصر یک موتور توربوجت هست (شکل پایین) لیکن قسمتی از انرژی گازهای خروجی توسط توربینی گرفته می شود که یک فن را می گرداند. بخشی ازهوای ورودی به موتور که از فن می گذرد از پیرامون موتور عبور داده می شود. بنابراین فن شبیه ملخی است که توسط توربین گردانده می شود. لیکن برخلاف ملخ، فن می تواند شامل 20 تا 50 تیغه باشد که در این صورت به یک کمپرسور شبیه تر است. موتور توربوفن دارای این مزیت است که به حجم بزرگی از جریان هوا سرعتی اضافه می دهد و در نتیجه با صرف مقادیر کمتری انرژی نیروی پیش ران بزرگتری تولید می کند. بیشتر هواپیماهای مدرن از موتور توربوفن استفاده می کند.

سیستم پس سوز

بیشتر هواپیماهای نظامی در برخی مواقع به یک افزایش بزرگ و کوتاه مدت در نیروی پیش ران در هنگام عملیاتی مانند برخاستن، صعود، شتاب گیری و مانورهای جنگی دارند. موتورهای پس سوز دار پاسخی به این نیاز هستند. در این نوع موتورها سوختی اضافی مستقیما به جریان گازهای خروجی پاشیده شده و در لوله دنباله موتور سوزانده می شود. بدین ترتیب یک افزایش 50 تا 80 درصدی در نیروی پیش ران ایجاد می شود که البته به بهای مصرف بالای سوخت است.

پیکربندی بال برای پرواز سریع

تقریبا تا اواخر جنگ جهانی دوم تمامی هواپیماها دارای بالهای مستقیم بودند. این نوع بال برای پرواز با سرعت کمتر از سرعت صوت و ارتفاعات کم تا متوسط بسیار مناسب است و پایداری پرواز زیادی ایجاد می کند زیرا جریان هوا از دو طرف مقطع بال لایه ای و غیرمغشوش است. اما با نزدیک شدن به سرعت صوت امواج شوک مانند نیروی زیادی به بال هواپیما وارد می کنند که باعث ناپایداری هواپیما می شود. آلمانها در خلال جنگ جهانی دوم دریافته بودند که بالهای به عقب برگشته (Sweptback wings) برای پرواز در سرعت های زیاد مناسب تر هستند. در این نوع بالها نیروی جریان هوا به دو مولفه عمود بر بال و در راستای زاویه بال تجزیه شده و نیروی کلی وارد بر بال در سرعتهای بالا کاهش می یابد. در نتیجه تنها هواپیماهای مجهز به بالهای به عقب برگشته می توانند با سرعتهای بالای سرعت صوت پرواز پایداری را تجربه کنند. در سرعتهای بالا این نوع بال مقاومت کمتری نیز در برابر جریان هوا از خود نشان می دهد در نتیجه نیروی پسا یا drag کاهش می یابد.

 

از کانال موزه علم و دانش بازدید فرمایید:

تکامل هواپیمای مدرن (بخش دوم: 1918 تا پایان جنگ جهانی دوم- 1945)

تالیف: اصغر ناصری

در تالیف این سلسله مقالات از منابع دست اول و معتبر اینترتی همچون سایت:

NASA History Office: Quest for Performance, The Evolution of Modern Aircraft

استفاده شده است. لطفا در صورت نقل قول و استفاده از متن مقاله، با ذکر منبع آن (سایت دنیای علم و تکنولوژی) فرهنگ امانت داری علمی را ترویج دهید.

---

در فاصله میان پایان جنگ جهانی اول و آغاز سالهای پرآشوب دهه 1940 میلادی، پروازهایی ک با هدف رکوردشکنی صورت گرفت تاثیر بسیاری بر توسعه و تکامل صنعت هواپیمایی گذارد. از این میان مشهورترین آنها را می توان پرواز بدون توقف چارلز لیندبرگ از نیویورک تا پاریس در می 1927 نام برد. این عملیات هوایی باعث افزایش سریع توجه و علاقمندی به صنعت هوایی شد بطوری که شرکتهای هواپیماسازی متعددی در آمریکا پا به عرصه نهادند لیکن بسیاری از آنها در رکود اقتصادی بزرگ دهه 1930 به ورشکستگی دچار شده و از عرصه رقابت حذف گردیدند.

هواپیمای روح سنت لوئیز

هواپیمای مورد استفاده توسط لیندبرگ از نوع رایان (Ryan) با نام اختصاصی روح سنت لوئیس و تک باله بود که بدنه ای با اسکلت ساخته شده از لوله های فولادی جوشکاری شده و پوسته پارچه ای داشت. بالها نیز اسکلت چوبی داشتند. خلبان دارای دید رو به جلو نبود زیرا فضای جلوی او توسط یک مخزن سوخت 1000 لیتری اشغال می شد. بیش از نیمی از وزن 2500 کیلوگرمی هواپیما را سوخت آن به خود اختصاص می داد تا برد 6700 کیلومتری برای آن فراهم کند.

این هواپیما باعث افزایش توجه به پیکربندی هواپیماهای تک باله شده و شروعی بر کاهش اقبال هواپیماهای دوباله بود. هواپیمای تک باله قابل توجه دیگر، سه موتوره فورد با بدنه تمام فلزی بود. پوسته هواپیما آلیاژ آلومینیوم بوده و نیروی پسا را به حداقل کاهش می داد. مدل 5-AT این هواپیما می توانست تا 15 مسافر را با خود حمل کند. تعداد محدودی از این هواپیما تا سالهای 1990 نیز پرواز می کردند. لیکن سرعت پرواز این هواپیما اغلب به 160 کیلومتر در ساعت محدود می شد.

مدل لاکهید وگا (Lockheed Vega) یک هواپیمای تک باله با عملکرد بالا بود که اولین بار در 1927 پرواز کرد. سازه داخلی و پوسته خارجی هواپیما هر دو از چوب ساخته شده بودند. پوشش موتور باعث کاهش نیروی پسا می شد بطوری که وگا می توانست با سرعت 300 کیلومتر در ساعت پرواز کند که برای هواپیماهای آن زمان سرعت بالایی محسوب می شد. در طراحی آیرودینامیک هواپیما دقت زیادی شده بود طوری که ضریب پسا در نیروی بالابر صفر (zero-lift drag coefficient) آن به 0.0278 کاهش یافته بود. لیکن ارابه فرود ثابت هنوز عامل مهمی در افزایش نیروی پسا بشمار می رفت.

لاکهید وگا

اولین هواپیمایی که تمامی پیشرفت های صنعت هوایی تا آن زمان را در خود گردآورده بود، بوئینگ 247 نام داشت. کابین بسته آن 10 مسافر و سه خدمه را دربر می گرفت. سازه و پوسته این هواپیما تماما فلزی بود و از ارابه فرود حمع شدنی بهره می برد که نیروی پسا در حین پرواز را به میزان زیادی کاهش می داد.

هواپیمای قابل توجه دیگر  این دوره داگلاس DC-3 بود که با تمامی معیارها می توان آن را یکی از موفق ترین هواپیماهای تولید شده در جهان دانست. این هواپیما در سال 1936 عملیاتی شد و قادر به حمل 21 مسافر بود. با این تعداد مسافر قادر بود در ارتفاع 3000 متری با سرعت 300 کیلومتر در ساعت پرواز کند. برای اولین بار شرکتهای مسافری با بهره گیری از این هواپیما توانستند به سود عملیاتی از ناحیه حمل مسافر دست یابند و دیگر به پول حاصل از حمل بسته های پستی اتکا نداشتند.  موتورهای پرات اند ویتنی این هواپیما هرکدام دارای دو ردیف 7 سیلندری بودند. این آرایش در تمامی موتورهای پیستونی بعدی تقلید شد زیرا توان و عملکرد خوبی برای هواپیما فراهم می ساخت.

حدود 10926 فروند از این نوع هواپیما در فاصله سالهای 1936 تا 1945ساخته شد. پس از گذشت بیش از 60 سال از پایان جنگ جهانی دوم، هنوز چندین فروند از این هواپیما در سراسر دنیا به خدمت خود ادامه می دهند. از این نظر این هواپیما یکی از شاهکارهای مهندسی محسوب می شود.

بوئینگ بی 17 یک هواپیمای جنگی بسیار مهم این دوره بود که نمونه اولیه آن در سال 1935 پرواز کرد. نسخه B-17G این هواپیما در سراسر جنگ جهانی دوم در عرصه جنگی اروپا بکار گرفته شد و یکی از ماشین های جنگی مهم متفقین برای نابودی زیرساختهای رایش سوم بود. این هواپیما از تمام پیشرفتهای فناوری زمان خود بهره می برد و درای چهار موتور بود. با وزن ناخالص 22 هزار کیلوگرم هواپیمایی بسیار سنگین در زمان خود بشمار می رفت. موتورها مجهز به توربوشارژر بودند که از انرژی گازهای تخلیه موتور برای گرداندن توربین کمکی بهره می برد. این هواپیما دارای سقف پرواز بحرانی 7500 متر و بردی قابل ملاحظه بود. حدود 13000 فروند از این هواپیما ساخته شد که هنوز چندتایی از آنها در مقاصد مختلف مشغول به خدمت هستند.

داگلاس DC-3

بمب افکن بی17

بمب افکنی با ماموریت و قابلیت های مشابه اما ظاهری متفاوت، B-24 Liberator ساخت شرکت کانسولیدیتد بود. حجم زیاد بدنه این هواپیما بردی اندکی بیشتر نسبت به بی 17 برایش فراهم می کرد. ارتفاع پرواز بحرانی آن نیز 10000 متر یا به عبارتی 250 متر بالاتر از بی 17 بود. با حمل 2500 کیلوگرو بمب می توانست برد یکطرفه 2700 کیلومتر داشته باشد. هر دو نوع بمب افکن برای بمباران دقیق روزانه از ارتفاع بالا یعنی جای که گلوگه های ضدهوایی آلمانها قادر به رسیدن نبود منظور شده بودند. بمب افکن ها در آرایشی تنگاتنگ پرواز می کردند تا با بهره گیری از مسلسل های پرتعداد کالیبر 50 خود بتوانند با شکاری های آلمانی مقابله کنند. لیکن نرخ تلفات بالای آنها در اثر شکارشدن توسط جنگنده های آلمانی باعث محدود شدن عملیات به شب شد که امکان بمباران دقیق را منتفی می ساخت. این مشکل با فرارسیدن هواپیماهای شکاری تیزپرواز اسکورت آمریکایی مرتفع گردید و بمبارانهای مخرب روزانه از سرگرفته شد.

B-24

ارتفاع بالا تاثیری نامساعد بر خلبانان و خدمه داشت. در ارتفاع بالاتر از 7000 متر دما به حدود منهای 45 درجه سلسیوس افت می کرد و آنها مجبور بودند از لباسهایی که توسط جریان برق گرم می شد و نیز ماسکهای اکسیژن استفاده کنند. بمب افکن های نسل بعد مانند بی 29 مجهز به اتاق تحت فشار و سیستم گرمایشی بوده و خلبانان نیازی به استفاده از ماسک اکسیژن نداشتند. حدود 18000 بمب افکن بی 24 در طول جنگ ساخته شد که بیشتر از هر نوع هواپیمای جنگی دیگر آمریکا بود. همچنین نسخه ای به نام C-87 به عنوان هواپیمای باربری استفاده می شد. بی 24 در حقیقت اسب کاری پرتوان ارتش آمریکا بود.

بدون شک یکی از پیشرفته ترین محصولات نظامی جنگ جهانی دوم، بمب افکن Boeing B-29 بود که با وزن ناخالص 70000 کیلوگرم یک هواپیمای بسیار سنگین در عصر خود بشمار می رفت. این هواپیما به نظر برخی حدنهایی پیشرفت صنایع هوایی بشمار می رفت. نخستین هواپیمای جنگی با فرم آیرودینامیک و پسای بسیار کم بود که علیرغم ابعاد بزرگ و وزن سنگین خود می توانست با سرعت 560 کیلومتر بر ساعت در ارتفاع 8000 متری پرواز کند. بدین ترتیب بسیاری از جنگنده های آن زمان دارای سرعت کافی برای تعقیب این هواپیما نبودند. چهار موتور 2200 اسب بخاری و ظرفیت بالای حمل سوخت به آن بردی در حدود 5900 کیلومتر با حمل 6000 کیلوگرم بمب یا 4500 کیلومتر با حمل 10 هزار کیلوگرم بمب می دادند. این بمب افکن دارای اتاقک تحت فشار برای خلبانان و خدمه و سیستم تهویه هوای مطبوع بود. تمامی مسلسلها و توپ دم آن از راه دور بطور الکتریکی کنترل می شدند. بی 29 قادر بود در شب بمبارانهای دقیق انجام دهد و ابزاری اساسی در شکست ژاپن محسوب می شد.

B-29

بسیاری از کارشناسان، جنگنده نورث امریکن پی 51 ماستنگ را معرف بالاترین سطح توسعه فنی که یک هواپیمای ملخی می تواند بدان دست یابد، می دانند. مجهز ساختن این جنگنده به موتور خطی بی مانند رولزرویس مرلین آن را به یک شکاری تیزپرواز تبدیل کرد. ظاهر آیرودینامیک آن، مساحت پیشانی کم موتور و مساحت نسبتا کم بدنه نیز در این راستا بسیار موثر بودند. سیستم خنک کننده موتور طوری بود هوای خنک ساز نیز یک پیش رانه خالص ایجاد می کرد. بدین ترتیب هواپیما دارای ضریب پسای بسیار کمی نیز بود. پی 51 اولین هواپیمایی بود که از مقاطع ایرفویل بال جریان لایه ای استفاده می کرد که امکان دستیابی آن به سرعتهای بالایی را فراهم می ساخت. در ارتفاع 8000 متری می توانست به سرعت 700 کیلومتر در سرعت دست یابد که بدین ترتیب سریعتر از بسیاری هواپیماهای آن زمان بود. پی 51 می توانست تا ارتفاع 13500 متری اوج بگیرد و تسلیحات آن شامل شش مسلسل کالیبر 50، دو بمب 500 کیلویی یا شش راکت 5 اینچی بود. با حمل مخزن سوخت کمکی به برد 2600 کیلومتر دست می یافت و همراه با پی 38 های دورپرواز می توانست در نقش اسکورت بمب افکن های متفقین عمل کند. با ظهور این شکاری اسکورت، تلفات بمب افکن های متفقین به میزان زیادی کاهش یافت زیرا جنگنده های آلمانی از این پس با یک حریف بسیار قدرتمند مواجه بودند. پی 51 تنها جنگنده ای بود که بر فراز پایتخت های سه کشور دشمن: برلین، رم و توکیو پرواز کرد. هم اکنون نیز از این هواپیما برای مسابقات ورزشی و نمایش های هوایی استفاده می شود.

P-51 Mustang

بخش اول مقاله

ابرتانک جدید روسیه آرمیتا تی 14

درباره ابرتانک جدید روسیه Armata T-15 مطالب زیادی نوشته شده است. در حقیقت T-14 بخشی از پلاتقورم جنگی جهانی آرمیتا است که شامل تانک جنگی T-14، نفربر سنگین T-15 و وسیله نقلیه بازیابی زرهی T-16 و چندین نوع ماشین زرهی دیگر است.

تانک T-14 تفاوتی آشکار با سایر تانکهای دوران شوروی و روسیه کنونی دارد. تمام تانکهای قبلی روسیه تحت تاثیر درسهای آموخته شده از جنگ جهانی دوم در برابر نیروی زمینی آلمان نازی طراحی شده بودند: طرح نسبتا ساده، زرهی قوی و تولید در مقیاس انبوه. تانکهای روسیه برای برابری تک به تک در برابر تانکهای غربی ساخته نشده و طراحان آنها بیشتر بر تعداد انبوهتانکهای بکار گرفته شده تاکید داشتند. حفاظت از خدمه موضوعی درجه 2 محسوب می شد. این فلسفه حتی در جدیدترین تانک روسیه یعنی T-90 نیز به چشم می خورد.

در تانک T-14 این فلسفه بکلی کنار گذاشته شده و برخی از مدرنترین ابداعات در آن به چشم می خورد. حفاظت از خدمه در درجه اول اهمیت قرارگرفته که واکنشی به حرفه ای شدن نیروی رزمی این کشور و کاهش جمعیت ان بشمار می رود.

مهمترین تفاوت T-14 با سایر تانکهای جنگی، برجک بدون سرنشین آن است. مهمترین مزیت این پیکربندی این است که محفظه سرنشینان از بخش انبار مهمات جدا شده است. علاوه براین زره چندلایه که با زره واکنشی ترکیب شده نفوذ گلوله در آن را بسیار دشوار می سازد.

اما بالاتر از همه سیستم دفاع فعال این تانک است که با بهره گیری از رادار آرایه فعال اسکن الکترونیکی با برد 100 کیلومتر می تواند تا 40 هدف هوایی و 25 هدف زمینی را همزمان ردیابی کرده و پانل های آن که در اطراف برجک و بالای تانک نصب شده اند یک دید360 درجه ای به رادارمی دهند. این سیستم بسوی موشک های ضدتانک شناسایی شده گلوله های نفوذکننده ارسال می کند که قادرند با برخورد مستقیم آنرا متلاشی سازند. در حالیکه سیستم دفاع فعال برروی تانکهای بریتانیایی و غربی هنوز در مراحل آغازین توسعه خود قرار دارد، روسها ادعا می کنند سیستم آنها موسوم به افغانیت، کاملا عملیاتی است و ازجمله قادراست دربرابر پیشرفته ترین موشکهای آمریکایی مانند جاولین (Javelin) از تانک تی 14 دفاع کند.

در حالی که برجک بدون سرنشین محافظت بسیار بالاتری از خدمه فراهم می کند، دارای معایبی نیز هست: خدمه مجبورند تماما به حسگرهای تانک برای آگاهی موقعیتی و هدفگیری اتکا داشته باشند و اگر تانک مورد اصابت قرار گرفته وحسگرهای آن آسیب جدی ببیند، قادر به نبرد نیست حتی اگر سایر سیستم های آن سالم باشند.

روشن است که این تانک پیشرفته جهشی بزرگ برای نیروی زرهی روسیه بشمار می آید لیکن عملکرد آن در برابر سلاحهای مدرن غربی و نیز آخرین نسخه های تانک آبرام آمریکا که مجهز به گلوله های هدایت شونده با برد 12 کیلومتر هستند هنوز روشن نیست. در این میان تانکی برنده است که بتواند دشمن را زودتر دیده و ردیابی کند.

آرمیتا تی 14یک تانک کاملا جدید است و مشکلات آن بتدریج آشکار خواهد شد. علاوه براین پرسش اصلی این است که آیا روسیه قادر است این تانک گران قیمت را در تعداد انبوه تولید کند. شکی نیست که تی 14 بتدریج به سلاحی برتر تبدیل خواهد شد.

هواپیماهای شگفت انگیز: هرکولس C-130

مقدمه 

مجموعه مقالات هواپیماهای شگفت انگیز به معرفی مهمترین هواپیماهای جنگی تاریخ نبردهای هوایی می پردازد که علاوه بر دستاوردهای تکنولوژیکی مهم نقش موثری در تغییر شرایط تاریخ جنگها داشته اند. از این مجموعه تاکنون مقالات زیر در این وبلاگ منتشر شده است: 

1. هواپیماهای شگفت انگیز: SR-71 پرنده سیاه 

2. هواپیماهای شگفت انگیز: P-51 Mustang 

3. هواپیماهای شگفت انگیز: بمب افکن استراتژیک B-36 

4. هواپیماهای شگفت انگیز: Hughes HK-1 Hercules یا غاز صنوبری 

5. هواپیماهای شگفت انگیز: بمب افکن بی 17  

6. هواپیماهای شگفت انگیز: میگ 15

7. هواپیماهای شگفت انگیز: بمب افکن بی 29

این مقالات با بهره گیری از منابع معتبر تالیف شده است. خواهشمند است در صورت استفاده منبع اصلی آن یعنی وبلاگ دنیای علم و تکنولوژی را ذکر فرمایید.  

---

هواپیماهای شگفت انگیز: هرکولس C-130

سی 130 در حال پرواز در طول خط ساحلی ویتنام شمالی

در میانه خروج آشوبناک نیروهای آمریکایی از سایگون در آوریل 1975، مرد جوانی در نیروی هوایی ویتنام جنوبی به نام تین نگوین از درون سنگری در پایگاه هوایی تان سون نات به بیرون می نگریست. فرودگاه در طول شب زیر آتش خمپاره نیروهای ویتنام شمالی بوده و بیش از 100 فروند هواپیما نابود شده بود. اما هنوز یک هواپیمای قابل پرواز C-130A (اولین نمونه تولیدی) وجود داشت. وقتی در بمباران وقفه یا ایجاد شد، هواپیمای مذکور از میان آتش و دود به سمت باند فرود به راه افتاد.

درب عقب هواپیمای عظیم الجثه هنوز باز بود و جمعیتی از مردم روی آن انباشته شده بودند. نگوین می دانست که باید از سنگر بیرون آمده و به درون هواپیما بجهد. او با چند نفر دیگر از سنگر به بیرون دویده و با شتاب تمام به روی درب شیب‌دار هواپیما پریدند. هربار که خلبان ترمز کوتاهی می کرد، جمعیت به سمت جلوی هواپیما رانده می شدند. چند دقیقه بعد درب هواپیما بسته شد.

هرکولس C-130A برای حمل 90 چترباز طراحی شده است. تنها خلبان آن، یک سرگرد نیروی هوایی ویتنام جنوبی، چهار موتور توربوپراپ Allison T56 را به حداکثر سرعت رساند و برخاستن از باند 3000 متری فرودگاه را آغاز کرد. در انتهیا باند هواپیما هنوز از زمین برنخاسته بود.

اما مسافتی کوتاه پس از اتمام باند، هرکولس به هوا برخاست. پس از یک پرواز پردلهره، سه ساعت و نیم بعد هواپیما بر فرودگاهی در جنوب شرقی بانکوک به زمین نشست. خدمه آمریکایی فرودگاه از دیدن 452 مسافر هواپیما دچار شگفتی شدند. با یک تلاش هرکول وار این هواپیما توانسته بود 10 هزار کیلوگرم بیشتر از حد نهایی عملیاتی خود بار حمل کند.

هرکولس C-130 در طول شش دهه تاریخچه خود جان بسیاری را نجات داده بود، اما یک هواپیمای مرگ آور نیزمحسوب می شد.

هرکولس شباهتی به هواپیماهای بسیار پیشرفته ای چون F-22  و F-35 ندارد، لیکن انعطاف پذیری اش آن را به یک آچار فرانسه در میان هواپیماهای نظامی تبدیل کرده است. در طول عمر 63 ساله خود 100 نوع ماموریت بسیار متفاوت را اجرا کرده و به تازگی نیز دوباره به عنوان یک هواپیمای جنگی وارد عمل شده است. در 13 آوریل 2017 یک MC-130 بزرگترین بمب غیرهسته‌ای جهان یعنی GBU-43/B مشهور به MOAB را بر تونلهای داعش در ایالت ننگرهار افغانستان انداخت. خدمه هواپیما بمب را از درب عقبی بوسیله چتر به بیرون انداختند، رویه ای که ابداع آن به زمان جنگ کره باز می‌گردد.

طراح این هواپیما یکی از نوابغ صنعت هوانوردی یعنی ویلیس هاوکینز بوده است که سالها بعد طراحی ماهواره کرونا، موشک قاره‌پیمای پولاریس  و تانک ام یک آبرام را به پرونده خود افزود. پروپوزال طراحی C-130 حدود 110 صفحه بود که در مقیسه با پروپوزال 2500 صفحه ای F-35 یک سند کوچک بشمار می آید. قطر بدنه طوری انتخاب شد که یک تانک شریدان داخل ان جای بگیرد. طول قسمت حمل بار نیز معادل یک واگن قطار درنظر گرفته شد.

اولین نمونه C-130 در 23 آگوست 1954 پرواز کرد. با چهار موتور توربوپراپ آلیسون و ملخهای سه پره تنها 250 متر برای برخاستن آن از روی زمین مورد نیاز بود. پنتاگون بالاخره هواپیمای باربری میان برد ایده آل خود را یافته بود.

هرکولس مدت 63 سال است که تولید می شود و از این نظر طولانی ترین تاریخ تولید پیوسته را در میان هواپیماهای دنیا متعلق به خود ساخته است. حدود 70 نوع مختلف از این هواپیما در بیش از 70 کشور دنیا مشغول به خدمت هستند. هرکولس یک همه کاره واقعی است: آمبولانس هوایی، کشتی توپدار، پرتاب چترباز، حمل بارهای سنگین، سیستم پخش تلویزیونی، پرتاب هواپیمای بدون سرنشین، ارتباط ماهواره ای و هواپیمای مسافربری. از نقشهای دیگر آن عمل به عنوان تانکر سوخت، کنترل پیشروی هوایی، آشکارساز طوفان، آتش نشان، مددرسان قطبی، عملیت جستجو و نجات و ده ها مورد دیگر بوده است. هرکولس عنوان سنگین ترین و بزرگترین هواپیمایی را دارد که تاکنون بر یک ناو هواپیمابر نشست و برخاست انجام داده است. در جنگ ویتنام از این هواپیما برای تمامی منظورهای ممکن استفاده می شد: حمل بار، پخش اوراق تبلیغاتی و بمباران مسیر هوشی مین (محل نفوذ سربازان ویتنام شمالی به ویتنام جنوبی). حتی یکبار هواپیماهای C-130B بمب های 5000 کیلوگرمی را برای مسطح ساختن زمین جهت فرود هلی کوپترها بر قسمت هایی از جنگل انداختند. از هرکولس برای عملیات شناسایی نیز استفاده فراوانی شده است. در یکی از شگفت ترین موارد، از مدلهای ویژه EC-130E به عنوان ایستگاه پخش برنامه تلویزیونی و رادیویی بر فراز عراق قبل از حمله نیروهای ائتلاف در 1991 و 2003 و بخشی از کارزار روانی علیه صدام استفاده شد.

زمین مسطح شده برای فرود هلی کوپتر توسط لبمب های 5000 کیلوگرمی

امروزه از مدلهای AC-130 به عنوان کشتی توپدار هوایی برای پشتیبانی نزدیک از نیروها استفاده می شود. این هواپیما به توپهای 20ریال 30، 40 و حتی 105 میلی متری هویتزر مجهز است و می تواند بمبهای هوشمند و موشک نیز بکار برد. در حقیقت در جنگ 1991 خلیج فارس، تنها یک AC-130 توانست ستونی از تانکهای عراقی را در طی نبرد خفجی از حرکت باز دارد. از هرکولس برای تست موتورهای جدید همچون موتورهای مورد استفاده در ایرباس A-400M باربری اروپا نیز استفاده شده است.

AC-130 در حال تست دفاع الکترونیکی

امروزه مدلهای C-130J به کابین دیجیتالی، سیستم های پرواز خودکار، ملخهای شش پره و موتورهای نیرومندتری مجهز هستند. نسل جدید رادارها این هواپیماها را حتی اثربخش تر از قبل ساخته است. اولین سلاح لیزری هوایی نیز در این هواپیما مورد استفاده واقع خواهد شد. هرکولس احتمالا تا چند دهه دیگر نیز به خدمت خود در نقش های مختلف ادامه خواهد داد. این هواپیما یکی از موفق ترین ابداعات صنایع هوایی محسوب می شود.

منبع:

http://www.popularmechanics.com/military/aviation/a26156/c-130-badass-plane/

---

فروش مقاله و تحقیق آماده با بالاترین کیفیت علمی- تحویل سریع، قیمت فوق العاده مناسب

روی لینکهای زیر کلیک کنید:

1. مفاهیم و کاربردهای رایانش ابری

2. فرایند پرسکاری ECAP

3. فرایند شکل دهی افزایشی گرم

---

ارسال سریع از طریق ایمیل، تلگرام یا لینک دانلود با یک پیامک به 09360771981

سوخت گیری هوایی و روشهای مختلف آن

سوخت گیری هوایی (Air to Air Refuelling = AAR) روشی موثر برای افزایش دوام پرواز و برد هواپیما است. ایده این روش ابتدا در سال 1917 توسط الکساندر دی سورسکی (Alexander de Seversky) مطرح شده و سپس در دهه 1920 به شکل استفاده از شلنگ 15 متری و شیر جریان دستی به نمایش گذاشته شد. از آن پس این روش بطور پیوسته مورد مطالعه و توسعه قرار گرفته و با هدف افزایش طول مدت پروازها بکار گرفته شده است که نتیجه آن، اولین پرواز بدون توقف به دور کره زمین در سال 1949 بوده است. در خلال جنگ جهانی دوم برنامه هایی برای بکارگیری این روش تدوین شد لیکن این برنامه ها ادامه نیافته و اولین مورد استفاده نظامی از سوخت گیری هوایی در خلال جنگ کره از دهه 1950 بدین سو اتفاق افتاد.

در سالهای اخیر توجه روزافزونی به سوخت گیری خودکار هواپیماهای بدون سرنشین شده است. در طی دهه گذشته مقالات زیادی درباره جنبه های نظری و عملی خودکارسازی فرایند سوخت گیری هوایی منتشر شده که زمینه هایی مانند کنترل هواپیما، سیستم های حسگر و یکپارچه سازی آنها را پوشش داده اند. برای توسعه و ارزیابی نظریات موجود مدلهای شبیه سازی متعددی ایجاد شده که از مدلهای پارامتری ساده گرفته تا نمایش فیزیکی پیچیده هواپیما، اغتشاشات آیرودینامیکی و جوی و تجهیزات سوخت گیری هوایی را شامل می شده اند.

روشهای سوخت گیری هوایی

1. روش بوم پرنده (Flying boom): در این روش یک میله سوخت رسان که انتهای آن یک بوم قرار دارد از هواپیمای تانکر خارج می شود. بوم توسط یک اپراتور در هواپیمای سوخت رسان و از طریق بالکها و فلاپهای آن کنترل شده بسوی هواپیمای سوخت گیرنده هدایت می شود. در نتیجه برای هواپیمای سوخت گیرنده اتصال به بوم ساده تر از روش پراب و شلنگ است. سرعت سوخت رسانی نیز بسیار بالاتر از روش پراب و شلنگ است. ایراد اصلی این روش این است که در هر زمان تنها سوخت رسانی به یک هواپیما امکان پذیر است. این روش برای سوخت رسانی به هلی کوپترها مناسب نیست.

2. روش پراب و کلاهک مخروطی (Probe and drogue): ... این سیستم ساده تر و جمع و جورتر از روش بوم پرنده است و می تواند با هواپیماهای مختلف یا سرعتهای متفاوت پرواز تطبیق داده شود. در این روش امکان سوخت رسانی همزمان به چند هواپیما نیز وجود دارد. ایراد اصلی آن این است که خلبان هواپیمای دریافت کننده سوخت در این روش باید تلاش زیادی برای کنترل سرعت و جهت پرواز هواپیمای خود به منظور اتصال دقیق با کلاهک مخروطی بنماید. در هوای مغشوش و تاریکی شب اتصال به کلاهک مخروطی معمولا دشوار است.

منبع اصلی:

Advances in air to air refueling

Peter R. Thomas et. Al

Progress in Aerospace Sciences, July 2014

برای سفارش ترجمه کامل مقاله بسیار مفید و جامع فوق، یک پیامک به شماره 09360771981 ارسال فرمایید.

بهای ترجمه فارسی مقاله با فرمت WORD همراه با متن اصلی انگلیسی آن: 30 هزار تومان

ارسال فوری با ایمیل، تلگرام یا لینک دانلود