ریپورتر
8th March 2009, 04:20 PM
اوج بالندگي ناسا
تاكنون حدود ۵/۲ ميليارد دلار فقط در زمينه تحقيقات تئوري هايپرايكس سرمايه گذاري شده و طبق اظهار مسئول سايت ناسا، تاكنون حدود ۲۰ تريلر كاغذ و اطلاعات براي اين طرح مورد استفاده قرار گرفته است
عميد نمازي خواه http://www.hamshahrionline.ir/newspaper-arch/vijenam/javan/images/NoPix.gif http://www.hamshahrionline.ir/newspaper-arch/vijenam/javan/1381/811027/002570.jpg http://www.hamshahrionline.ir/newspaper-arch/vijenam/javan/images/NoPix.gif
با ورود به سال ۲۰۰۳ ميلادي، دانشمندان و مهندسان نخبه هوا ـ فضاي آمريكا شمارش معكوس را آغاز كرده اند. شمارش معكوس براي لحظه اي كه هوا ـ فضاپيماي ابر صوتشان يعني «هايپرايكس»، Hyper-X، در آسمان نيلگون به پرواز درمي آيد. شش سال كار بي وقفه براي هايپرايكس همچنان آنان را تشنه دستيابي به برترين تكنولوژي نگه داشته است. از چنين دغدغه اي است كه چارلز ويكر، رئيس بخش سياستگذاري دانشمندان آمريكا، به هايپرايكس مي بالد و اعلام مي كند: «ما در حال دستيابي به آخرين تكنولوژي در زمينه نيروي پيش رانش هواپيماها هستيم و هايپرايكس آينده تجاري ـ نظامي هوا ـ فضا را در جهان دگرگون خواهد كرد. »
هوافضاپيماي تحقيقاتي ابر صوت۱ «هايپرايكس» نتيجه پروژه چند ساله ناسا (سازمان هوافضاي آمريكا) 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 سرمايه گذاري شده و طبق اظهار مسئول سايت ناسا، تاكنون 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 كه به طور مثال مسئوليت فناوري موتور هايپرايكس در مركز تحقيقات «درايدن» انجام مي شود و مركز تحقيقات «لانگلي» ناسا در هامپتون ايالت ويرجينيا، مسئوليت هدايت و برنامه ريزي پروژه را برعهده دارد. شركت «بگاسوس» نيز مأموريت دارد كه سرعت اين ابر صوت را به سرعتي بالاي ۶ ماخ برساند. شركت ميكروكرافت نيز از ۲۴ مارس ۱۹۹۶ بخش برنامه ريزي هايپرايكس را تحويل گرفت و طي قراردادي ۵۵ ماهه، ۴/۳۳ ميليون دلار براي آغاز قرارداد دريافت كرد. پس از مدتي شركت ميكروكرافت، به رغم تجربه هاي بسيار ارزشمندش در زمينه گسترش و آماده سازي مدل هاي اوليه هواپيماها و قدرتمندي در بخش سخت افزاري و نرم افزاري هواپيما، شركت بوئينگ و شركت سازنده ماشين هاي خود كار دقيق يعني «Accurate Automation.Inc» را به كمك طلبيد. با همكاري گروهي اين شركت ها و مراكز تحقيقاتي پيشرفته هوا ـ فضا، نخستين نمونه پروازي هايپرايكس يا X-43A در سال ۱۹۹۹ ميلادي به نمايش گذاشته شد. دستيابي به سرعت بالاي ۵ ماخ، رويايي است كه در بخش هاي نظامي و غيرنظامي ذهن تمامي دانشمندان هوا ـ فضا را به خود مشغول كرده است. ركورد بهترين 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 است و آخرين قدرت بشر را در به پرواز درآوردن پرنده هاي مصنوعي با سرعت ابر صوت به نمايش بگذارد. با عشق به درنورديدن آخرين مرزهاي علمي است كه دانيل گولدين (Daniel S.Goldin)، رئيس سازمان هوا ـ فضاي ايالات متحده آمريكا (ناسا) با اشاره به پرنده ابرصوت هايپرايكس مي گويد: «ما با تمامي حميت خود مبادرت به گسترش مرزهاي اين تكنولوژي جديد براي دستيابي بيشتر به فضا خواهيم كرد.»
شركت هاي مسافربري بزرگ كه همواره در پي راهي براي بهره گيري از بيشترين سرعت هواپيماها براي كاهش زمان پروازهاي مسافرتي بودند نيز به نتايج پرواز هايپرايكس اميدوارند چرا كه نمونه مشابه و مسافربري هايپرايكس مي تواند پرواز ۱۰ ساعته بين لس آنجلس ـ توكيو را بدون توقف و فقط طي ۲ ساعت به انجام برساند. اما در كار برآورده شدن روياي شركت هاي مسافربري هوايي، شبكه هاي نظامي نيز از اين تكنولوژي بهره مند خواهند شد و تصور روزي را بكنيد كه بمب افكن ها با سرعت هايپرايكس در آسمان به پرواز درآيند و در كوتاه ترين زمان كشورهاي مورد هدف را در اقصي نقاط اين كره خاكي با خاك يكسان كنند. اين موضوع خود آمريكا را نيز نگران كرده است زيرا تكنولوژي مشابه هايپرايكس و دستيابي به سرعت بين ۶ تا ۱۰ ماخ در كشورهاي روسيه، فرانسه، ژاپن، چين و هند نيز با جديت دنبال مي شود و حتي برخي مطبوعات فاش كردند كه اين كشورها توجه خود را بر طراحي موشك هاي ابرصوت كروز متمركز كرده اند. http://www.hamshahrionline.ir/newspaper-arch/vijenam/javan/images/NoPix.gif http://www.hamshahrionline.ir/newspaper-arch/vijenam/javan/1381/811027/002575.jpg http://www.hamshahrionline.ir/newspaper-arch/vijenam/javan/images/NoPix.gif
طبق نظر دانشمندان هوا ـ فضا، مهم ترين نكات قابل توجه در هايپرايكس، اول تكنولوژي موتورهاي اسكرم جت (Scramjet) و دوم طراحي بدنه يكپارچه و منسجم آن است. مهم تر اينكه هايپرايكس با بهره گيري از تكنولوژي موتورهاي اسكرم جت، هيچ گونه رانش ايستا توليد نمي كند.۲
طراحي موتورهاي رم جت (ramjet) و اسكرم جت (Scramjet) برپايه موتورهاي جت است. يعني در اصل هنگام پرواز، هوا با سرعت وارد موتور شده و با سوخت مخلوط مي شود و با يك انفجار، اين مخلوط با سرعت از قسمت خروجي موتور (nozzle) بيرون مي رود و باعث جلو بردن وسيله مجهز به اين موتور مي شود. تاكنون سريع ترين هواپيمايي كه از موتور رم جت استفاده كرده هواپيماي جاسوسي پرنده سياه black bird*SR-71 است كه علاوه بر موتور رم جت براي رسيدن به سرعت هاي بالاي ۳ ماخ به موتورهاي جت نيز مجهز مي باشد. پرنده سياه مي تواند در ارتفاع هاي ۸۵ هزار پايي نيز پرواز كند. پس اگر وسيله اي بخواهد بالاتر از اين سرعت پرواز كند بايد هم به موتور جت و هم رم جت و اسكرم جت مجهز باشد. اين امر باعث چند مرحله اي شدن پرواز X-43A شده. يكي از مشكلات بزرگ ناسا محدود بودن آزمايش هاي موتورهاي اسكرم جت در روي زمين است و همواره اين سازه هوايي با مقياس كامل احتياج به چندين پرواز در جو زمين را داشت وفراهم آوردن اين آزمايشات هزينه هاي زيادي دارند.
اين اولين باري است كه توسط يك موتور هوادم اسكرم جت سعي به رسيدن سرعت هاي بالاي ۵ ماخ مي شود. البته تاكنون فضاپيماها مانند شاتل ها كه با قدرت راكت (دستگاه پيشراني كه همه عناصر لازم جهت توليد نيرو را در خود دارد) به پرواز درمي آمدند به اين سرعت ها دست يافته اند. اما چيزي كه اين طرح را از فضاپيماها جدا مي سازد موتورهاي هوادم است.
در راكت علاوه بر سوخت بايد اكسيژن لازم نيز حمل شود ولي در موتورهاي هوادم اكسيژن مورد نياز از اتمسفر زمين گرفته مي شود. اما همين اكسيژن نيز در شرايط خاصي مي تواند در موتور فشرده شود و يكي از آن شرايط رسيدن به سرعت مورد نياز است. اين سرعت طي دو مرحله به X-43A داده مي شود. X-43A در يك راكت كمكي به نام پگاسوس (Pegasus) تعبيه مي شود و باز پگاسوس نيز توسط بمب افكن B-52 حمل مي شود. ابتدا B-52 پگاسوس را تا ارتفاع ۲۰ هزار پايي حمل مي كند. سپس پگاسوس از B-52 رها شده و روشن مي شود و X-43A را تا ارتفاع ۹۵۰۰۰۰ ـ ۱۰۰۰۰۰ پايي مي برد و بعد از رسيدن به سرعت لازم و مورد نياز از آن جدا مي شود و بعد از حدود ۵ ثانيه موتورش شروع به كار كرده و روشن مي شود. مي بينيد كه پرواز اين پرنده مشغله هاي زيادي دارد. راكت كمكي پگاسوس توسط شركت اوربيتال ساينس (Orbital Science) طراحي و ساخته شده است. نكته جالب توجه ديگر طراحي بدنه يكپارچه و منسجم X-43A است. طراحي به گونه اي است كه قسمت هاي جلوي بدنه به عنوان ورودي هوا و انتهاي سازه نيز نقش خروجي (nozzle) را دارد كه اين امر به X-43A (هايپرايكس) كمك مي كند كه در آن سرعت بهترين بازده را از بدنه (air frame) خود بگيرد.
هايپرايكس كه در نخستين آزمايش پروازي اش در ژوئن ۲۰۰۱ ميلادي با اخلال در بخش پگاسوس (راكت كمكي) مواجه شد، طبق برنامه ريزي طراحانش امسال براي آزمايش بعدي به پرواز درمي آيد.
پي نوشت:
۱ ـ ابر صوت به سرعت هاي بالاي ۵ ماخ گفته مي شود، يعني حدود يك مايل در هر ثانيه يا ۳۶۰۰ مايل در هر ساعت.
۲) رانش ايستا (Static Thrust) عبارت است از رانش موتور جت كه در برابر حركت رو به جلو مقاومت مي كند.
تاكنون حدود ۵/۲ ميليارد دلار فقط در زمينه تحقيقات تئوري هايپرايكس سرمايه گذاري شده و طبق اظهار مسئول سايت ناسا، تاكنون حدود ۲۰ تريلر كاغذ و اطلاعات براي اين طرح مورد استفاده قرار گرفته است
عميد نمازي خواه http://www.hamshahrionline.ir/newspaper-arch/vijenam/javan/images/NoPix.gif http://www.hamshahrionline.ir/newspaper-arch/vijenam/javan/1381/811027/002570.jpg http://www.hamshahrionline.ir/newspaper-arch/vijenam/javan/images/NoPix.gif
با ورود به سال ۲۰۰۳ ميلادي، دانشمندان و مهندسان نخبه هوا ـ فضاي آمريكا شمارش معكوس را آغاز كرده اند. شمارش معكوس براي لحظه اي كه هوا ـ فضاپيماي ابر صوتشان يعني «هايپرايكس»، Hyper-X، در آسمان نيلگون به پرواز درمي آيد. شش سال كار بي وقفه براي هايپرايكس همچنان آنان را تشنه دستيابي به برترين تكنولوژي نگه داشته است. از چنين دغدغه اي است كه چارلز ويكر، رئيس بخش سياستگذاري دانشمندان آمريكا، به هايپرايكس مي بالد و اعلام مي كند: «ما در حال دستيابي به آخرين تكنولوژي در زمينه نيروي پيش رانش هواپيماها هستيم و هايپرايكس آينده تجاري ـ نظامي هوا ـ فضا را در جهان دگرگون خواهد كرد. »
هوافضاپيماي تحقيقاتي ابر صوت۱ «هايپرايكس» نتيجه پروژه چند ساله ناسا (سازمان هوافضاي آمريكا) 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 سرمايه گذاري شده و طبق اظهار مسئول سايت ناسا، تاكنون 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 كه به طور مثال مسئوليت فناوري موتور هايپرايكس در مركز تحقيقات «درايدن» انجام مي شود و مركز تحقيقات «لانگلي» ناسا در هامپتون ايالت ويرجينيا، مسئوليت هدايت و برنامه ريزي پروژه را برعهده دارد. شركت «بگاسوس» نيز مأموريت دارد كه سرعت اين ابر صوت را به سرعتي بالاي ۶ ماخ برساند. شركت ميكروكرافت نيز از ۲۴ مارس ۱۹۹۶ بخش برنامه ريزي هايپرايكس را تحويل گرفت و طي قراردادي ۵۵ ماهه، ۴/۳۳ ميليون دلار براي آغاز قرارداد دريافت كرد. پس از مدتي شركت ميكروكرافت، به رغم تجربه هاي بسيار ارزشمندش در زمينه گسترش و آماده سازي مدل هاي اوليه هواپيماها و قدرتمندي در بخش سخت افزاري و نرم افزاري هواپيما، شركت بوئينگ و شركت سازنده ماشين هاي خود كار دقيق يعني «Accurate Automation.Inc» را به كمك طلبيد. با همكاري گروهي اين شركت ها و مراكز تحقيقاتي پيشرفته هوا ـ فضا، نخستين نمونه پروازي هايپرايكس يا X-43A در سال ۱۹۹۹ ميلادي به نمايش گذاشته شد. دستيابي به سرعت بالاي ۵ ماخ، رويايي است كه در بخش هاي نظامي و غيرنظامي ذهن تمامي دانشمندان هوا ـ فضا را به خود مشغول كرده است. ركورد بهترين 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 است و آخرين قدرت بشر را در به پرواز درآوردن پرنده هاي مصنوعي با سرعت ابر صوت به نمايش بگذارد. با عشق به درنورديدن آخرين مرزهاي علمي است كه دانيل گولدين (Daniel S.Goldin)، رئيس سازمان هوا ـ فضاي ايالات متحده آمريكا (ناسا) با اشاره به پرنده ابرصوت هايپرايكس مي گويد: «ما با تمامي حميت خود مبادرت به گسترش مرزهاي اين تكنولوژي جديد براي دستيابي بيشتر به فضا خواهيم كرد.»
شركت هاي مسافربري بزرگ كه همواره در پي راهي براي بهره گيري از بيشترين سرعت هواپيماها براي كاهش زمان پروازهاي مسافرتي بودند نيز به نتايج پرواز هايپرايكس اميدوارند چرا كه نمونه مشابه و مسافربري هايپرايكس مي تواند پرواز ۱۰ ساعته بين لس آنجلس ـ توكيو را بدون توقف و فقط طي ۲ ساعت به انجام برساند. اما در كار برآورده شدن روياي شركت هاي مسافربري هوايي، شبكه هاي نظامي نيز از اين تكنولوژي بهره مند خواهند شد و تصور روزي را بكنيد كه بمب افكن ها با سرعت هايپرايكس در آسمان به پرواز درآيند و در كوتاه ترين زمان كشورهاي مورد هدف را در اقصي نقاط اين كره خاكي با خاك يكسان كنند. اين موضوع خود آمريكا را نيز نگران كرده است زيرا تكنولوژي مشابه هايپرايكس و دستيابي به سرعت بين ۶ تا ۱۰ ماخ در كشورهاي روسيه، فرانسه، ژاپن، چين و هند نيز با جديت دنبال مي شود و حتي برخي مطبوعات فاش كردند كه اين كشورها توجه خود را بر طراحي موشك هاي ابرصوت كروز متمركز كرده اند. http://www.hamshahrionline.ir/newspaper-arch/vijenam/javan/images/NoPix.gif http://www.hamshahrionline.ir/newspaper-arch/vijenam/javan/1381/811027/002575.jpg http://www.hamshahrionline.ir/newspaper-arch/vijenam/javan/images/NoPix.gif
طبق نظر دانشمندان هوا ـ فضا، مهم ترين نكات قابل توجه در هايپرايكس، اول تكنولوژي موتورهاي اسكرم جت (Scramjet) و دوم طراحي بدنه يكپارچه و منسجم آن است. مهم تر اينكه هايپرايكس با بهره گيري از تكنولوژي موتورهاي اسكرم جت، هيچ گونه رانش ايستا توليد نمي كند.۲
طراحي موتورهاي رم جت (ramjet) و اسكرم جت (Scramjet) برپايه موتورهاي جت است. يعني در اصل هنگام پرواز، هوا با سرعت وارد موتور شده و با سوخت مخلوط مي شود و با يك انفجار، اين مخلوط با سرعت از قسمت خروجي موتور (nozzle) بيرون مي رود و باعث جلو بردن وسيله مجهز به اين موتور مي شود. تاكنون سريع ترين هواپيمايي كه از موتور رم جت استفاده كرده هواپيماي جاسوسي پرنده سياه black bird*SR-71 است كه علاوه بر موتور رم جت براي رسيدن به سرعت هاي بالاي ۳ ماخ به موتورهاي جت نيز مجهز مي باشد. پرنده سياه مي تواند در ارتفاع هاي ۸۵ هزار پايي نيز پرواز كند. پس اگر وسيله اي بخواهد بالاتر از اين سرعت پرواز كند بايد هم به موتور جت و هم رم جت و اسكرم جت مجهز باشد. اين امر باعث چند مرحله اي شدن پرواز X-43A شده. يكي از مشكلات بزرگ ناسا محدود بودن آزمايش هاي موتورهاي اسكرم جت در روي زمين است و همواره اين سازه هوايي با مقياس كامل احتياج به چندين پرواز در جو زمين را داشت وفراهم آوردن اين آزمايشات هزينه هاي زيادي دارند.
اين اولين باري است كه توسط يك موتور هوادم اسكرم جت سعي به رسيدن سرعت هاي بالاي ۵ ماخ مي شود. البته تاكنون فضاپيماها مانند شاتل ها كه با قدرت راكت (دستگاه پيشراني كه همه عناصر لازم جهت توليد نيرو را در خود دارد) به پرواز درمي آمدند به اين سرعت ها دست يافته اند. اما چيزي كه اين طرح را از فضاپيماها جدا مي سازد موتورهاي هوادم است.
در راكت علاوه بر سوخت بايد اكسيژن لازم نيز حمل شود ولي در موتورهاي هوادم اكسيژن مورد نياز از اتمسفر زمين گرفته مي شود. اما همين اكسيژن نيز در شرايط خاصي مي تواند در موتور فشرده شود و يكي از آن شرايط رسيدن به سرعت مورد نياز است. اين سرعت طي دو مرحله به X-43A داده مي شود. X-43A در يك راكت كمكي به نام پگاسوس (Pegasus) تعبيه مي شود و باز پگاسوس نيز توسط بمب افكن B-52 حمل مي شود. ابتدا B-52 پگاسوس را تا ارتفاع ۲۰ هزار پايي حمل مي كند. سپس پگاسوس از B-52 رها شده و روشن مي شود و X-43A را تا ارتفاع ۹۵۰۰۰۰ ـ ۱۰۰۰۰۰ پايي مي برد و بعد از رسيدن به سرعت لازم و مورد نياز از آن جدا مي شود و بعد از حدود ۵ ثانيه موتورش شروع به كار كرده و روشن مي شود. مي بينيد كه پرواز اين پرنده مشغله هاي زيادي دارد. راكت كمكي پگاسوس توسط شركت اوربيتال ساينس (Orbital Science) طراحي و ساخته شده است. نكته جالب توجه ديگر طراحي بدنه يكپارچه و منسجم X-43A است. طراحي به گونه اي است كه قسمت هاي جلوي بدنه به عنوان ورودي هوا و انتهاي سازه نيز نقش خروجي (nozzle) را دارد كه اين امر به X-43A (هايپرايكس) كمك مي كند كه در آن سرعت بهترين بازده را از بدنه (air frame) خود بگيرد.
هايپرايكس كه در نخستين آزمايش پروازي اش در ژوئن ۲۰۰۱ ميلادي با اخلال در بخش پگاسوس (راكت كمكي) مواجه شد، طبق برنامه ريزي طراحانش امسال براي آزمايش بعدي به پرواز درمي آيد.
پي نوشت:
۱ ـ ابر صوت به سرعت هاي بالاي ۵ ماخ گفته مي شود، يعني حدود يك مايل در هر ثانيه يا ۳۶۰۰ مايل در هر ساعت.
۲) رانش ايستا (Static Thrust) عبارت است از رانش موتور جت كه در برابر حركت رو به جلو مقاومت مي كند.