کمپانی بوئینگ در گذر زمان: هواپیماهایی که مسافرت هوایی را شکل دادند

گردآوری و ترجمه: اصغر ناصری

منبع: http://edition.cnn.com/2013/11/21/travel/boeing-through-the-ages/index.html?hpt=hp_mid

مدل 80 بوئینگ که در سال 1928 ساخته شد اولین هواپیمای مسافربری آمریکا بود که مطابق یک برنامه زمانی خدمات پروازی خود را ارائه می کرد. این هواپیما می توانست 18 مسافر و 405 کیلوگرم بار حمل کند. بدنه آن از الیاف پارچه پوشانیده شده بود. خلبانانی که به کابین های باز عادت کرده بودند از فضای بسته کابین این هواپیما شکایت داشتند. قیمت این هواپیما 140 هزار دلار بود.

مدل بوئینگ 247 که در سال 1933 ساخته شد دارای سه خدمه، ظرفیت 10 مسافر و 182 کیلوگرم بار بود. برد آن 1198 کیلومتر و سقف پروازی حدود 8000 متر داشت. به عنوان اولین هواپیمای مسافربری مدرن دنیا دارای اولین چرخ های فرود جمع شونده بود. پرواز آن از نیویورک تا لس آنجلس 20 ساعت طول می کشید که شامل 7 نقطه توقف بین راهی بود.

به عنوان اولین هواپیمای غول پیکر زمان خود مدل 314 کلیپر می توانست 74 مسافر حمل کند و اولین مسافرت فرا اقیانوسی را در 1939 انجام داد.

مدل بوئینگ 307 که بر مبنای بمب افکن بی 17 ساخته شده بود، اولین پرواز خود را در سال 1938 انجام داد. اولین هواپیمای مسافربری با اتاقک تحت فشار بود که به آن اجازه می داد بالای ابرها و در هوای نامساعد پرواز کند.

بوئینگ 707 آغاز گر سری 7 هواپیماهای بوئینگ بود که در دهه 1960 بهترین هواپیمای مسافربری محسوب می شد.

جت تجاری جامبوجت 747 نمادی از حمل و نقل در قرن بیستم بود. این هواپیمای عظیم بنا به تقاضای شرکت هواپیمایی پان آمریکن ساخته شده بود که هواپیماهای عظیم را راه حلی برای تقاضای روزافزون مسافرت های هوایی و تراکم مسافرین در فرودگاهها می دانست. بوئینگ 747 دو برابر و نیم بزرگتر از 707 بوده و اولین هواپیمای پهن پیکر دنیا بشمار می رفت. ارتفاع زیاد عرشه پرواز آن امکان تعبیه درب حمل بار در دماغه آنرا می داد. 

علیرغم مشکلات ابتدای تولید که کابوسی برای مالکین بوئینگ شده بود، بسیاری از کارشناسان بوئینگ 787 دریم لاینر را آینده صنعت هوایی دنیا می دانند. بدنه پلاستیکی این هواپیما از نظر مصرف سوخت آنرا 20 درصد کارامدتر از هواپیماهای سبکتر ساخته و فضای درون آن برای مسافرین بسیار راحت تر و لذت بخش تر است.

هواپیمای جاسوسی مافوق صوت جدید لاکهید مارتین

غول صنایع هوافضای آمریکا لاکهید مارتین در حال طراحی و توسعه یک هواپیمای جاسوسی جدید است که خواهد توانست با سرعت شش برابر صوت حرکت کند.

هواپیمای جدید که SR-72 نام دارد جانشین بدون سرنشین هواپیمای معروف SR-71 بلک برد دو نفره است که در نوع خود یکی از موفق ترین هواپیماهای تجسسی بود. بلک برد در دهه 1960 ساخته شده و می توانست سه برابر سریعتر از صوت و در ارتفاع 24 کیلومتری سطح زمین حرکت کند.

هواپیمای فراصوت SR-72 قادر است به هر مکانی از کره زمین در ظرف یک ساعت برود. این امر انقلابی در تجسس نظامی ایجاد خواهد کرد. سرعت زیاد این هواپیما بخودی خود آنرا رادارگریز می کند و هیچ شیی در روی کره زمین را نمی توان از دید آن پنهان کرد.

این هواپیما تا سال 2030 عملیاتی خواهد شد. چالش اصلی در ساخت این هواپیما قیمت تمام شده است که با توجه به کاهش هزینه های دفاعی آمریکا باید در حدی قابل پذیرش باشد.

این هواپیمای فراصوت از یک سامانه رانشی دو مرحله ای استفاده می کند. بدین صورت که از یک توربین جت معمولی برای رسیدن به سذعت 3 ماخ سود برده و سپس از یک موتور رام جت برای شتاب دادن به هواپیما تا سرعت 6 ماخ استفاده می‌کند.

در سال 2011 هواپیمای راکتی HTV-2  ساخت این شرکت توانست به سرعت 20 ماخ برسد و قبل از سقوط به اقیانوس به مدت سه دقیقه خود را کنترل کند. در طی پرواز دمای سطح این وسیله به 1930 درجه سلسیوس رسید.

HTV-2

سلف SR-72 یعنی SR-71 Black Bird می توانست تا 3,450 کیلومتر در ساعت شتاب گرفته و به ارتفاع 24,400 متری سطح زمین برسد. بلک برد از سال 1964 تا 1998 در خدمت نیروی هوایی آمریکا بود. این هواپیما می توانست به مدد سرعت و سقف پرواز خود از تهدیدهای موشکی بگریزد.

منبع:

http://www.livescience.com/40961-hypersonic-spy-plane-lockheed-sr72.html

هندسه بال

ترجمه: اصغر ناصری

منبع:

http://www.grc.nasa.gov/WWW/k-12/airplane/geom.html

یکی از عوامل اصلی تعیین کننده نیروی بالابرنده و پسا در هواپیما، هندسه بال می باشد. در تمامی صنایع هواپیمایی از واژگان فنی یکسانی برای توصیف هندسه بال استفاده می شود. بال واقعی یک شی پیچیده سه بعدی است اما با در نظر گرفتن شکل ساده مقطع دو بعدی می توان به اطلاعات مفیدی رسید.

شکل بالا سمت چپ نمایی را نشان می دهد که اگر از بالا به هواپیما نگاه کنیم، از بال آن خواهیم دید. این نمای فوقانی هندسه بسیار ساده ای از بال را نشان می دهد، بال مستقیمی که معمولا در هواپیماهای آزمایشی کوچک دیده می شود. لبه جلویی بال لبه حمله یا leading edge نامیده می شود. لبه عقبی نیز به لبه فرار یا trailing edge موسوم است.فاصله لبه حمله تا فرار به chord موسوم است که با علامت c نشان داده می شود. فاصله بین دو نوک بال به دهانه یا span موسوم بوده و با s نشان داده می شود. شکل بال وقتی از نمای فوقانی دیده می شود به planform موسوم است. در این شکل پلانفورم یک مستطیل است و طول کورد در هر موقعیت در طول دهانه بال ثابت است. در مورد سایر انواع پلانفورمها طول کورد در سراسر span متغیر است. مساحت بال یا A مساحت تصویر بال بین لبه های حمله و فرار و نوکهای بال است.

نسبت Aspect ratio نشان دهنده میزان طویل بودن و باریکی یک بال است. این نسبت عبارت است از مربع دهانه بال تقسیم بر مساحت بال و با نماد AR نمایش داده می شود. برای یک بال مستطیل شکل به صورت نسبت دهانه به طول کورد تعریف می شود.

نسبت  AR بزرگ به معنی بزرگ بودن دهانه است (مانند گلایدرهای با عملکرد بالا) در حالی که بالهایی با نسبت AR کوچک دهانه کوچکتر دارند (مانند جنگنده F-16) یا کوردهای ضخیم دارند (مانند شاتل). یکی از مولفه های نیروی پسای بال به معنی پسای القایی induced drag بطور معکوس با AR متناسب است. بال با AR بزرگ دارای پسای کمتر و نیروی بالابر بیشتری نسبت به بالی با AR کوچک است. از آنجایی که زاویه سریدن گلایدر به نسبت نیروی بالابر به نیروی پسا بستگی دارد، یک گلایدر معمولا با نسبت AR بزرگی طراحی می شود. شاتل فضایی دارای AR کوچکی است زیرا تحت اثر سرعتهای بسیار بالا قرار دارد بنابراین گلایدر بسیار ضعیفی است (قابلیت سریدن در هوا و باقی ماندن در حالت پرواز بدون موتور را ندارد). هواپیمای F-14 و F-111 هر دو خاصیت حرکت با سرعتهای بالا و پایین را به خوبی دارند. آنها با تغییر هندسه بال و نسبت AR از طریق تغییر زاویه برگشت بال می توانند خود را برای حرکت در سرعتهای مختلف مطابقت دهند.

نمای جلویی

نمای جلویی بال زاویه ای که بالها با خط افق می سازند را نشان می دهد. این زاویه به dihedral angle موسوم است. بالی که دارای زاویه مزبور است در برابر مقادیر کم غلطش به پهلو پایدار است و به موقعیت تعادل باز می گردد. هواپیماهای مسافربری از این زاویه بیشترین استفاده را می برند. زاویه dihedral منفی که به anhedral موسوم است باعث ناپایداری جانبی شده و قدرت مانور را افزایش می دهد. هواپیماهای جنگی اغلب با زاویه منفی dihedral طراحی می شوند.

نمای جانبی

نمای جانبی بال ایرفویل airfoil خوانده می شود. خط مستقیمی که لبه حمله را به لبه فرار وصل می کند خط کورد chord line نامیده می‌شود. خط کورد ایرفویل را به دو قسمت بالایی و پایینی تقسیم می کند. اگر نقاط واقع در میانه سطوح بالایی و پایینی ایرفویل را به هم وصل کنیم به منحنی به نام mean camber line می رسیم. بریا یک ایرفویل متقارن این خط بر خط کورد منطبق می شود اما در بیشتر ایرفویل ها این دو از هم جدا هستند. حداکثر فاصله بین دو خط کورد و mean camber line به camber موسوم است که نشان دهنده میزان انحنای ایرفویل است. بیشترین فاصله بین سطوح بالایی و پایینی بال ضخامت نامیده می شود. موسسه NACA که نیای NASA محسوب می شود، شکل ایرفویل ها را استاندارد کرده و با تست تونل باد ضرایب بالابر و پسا را برای انواع مختلف محاسبه کرده است.