ریپورتر
2nd July 2009, 09:53 AM
http://www.fas.org/man/dod-101/sys/ship/home_blue_right.jpghttp://www.fas.org/man/dod-101/sys/ship/home_blue_middle.gifhttp://www.fas.org/man/dod-101/sys/ship/home_blue_left.jpg
وقتی هواپیمایی برعرشه ناوهواپیمابری فرودمل آید،سرعتش بایددرمسافتی حدود60متراز240كیلومتردرساعت به صفربرسد.وزن هواپیماممكن است23تن باشد،بنابراین مقدارانرژی جنبشی كه بایدخنثی شودقابل توجه است.درعین حال آهستگی هواپیمانیزبایدیكنواخت باشد،بدین معناكه نبایدحركتی ناگهانی رخ دهدكه یاباعث شكستگی گردن خلبان شودیابه اسكلت هواپیمافشاربیش ازحدواردكندیامسیرفرودرامخ تل كند.درحالت ایده آل،شتاب منفی بایدتدریجی باشدیعنی ازصفربه ماكزیمم مقداربرسدوسپس تاوقتی هواپیمابه توقف كامل برسد،ثابت بماند.
http://www.fas.org/man/dod-101/sys/ship/carrierdeck.gif
به این منظور،مكانیسمهای بازدارنده ای طراحی شده اندكه دراصل همه آنهامشابهند.درقسمت انتهایی دم هواپیمایك قلاب نصب شده كه هنگام فرود،پایین ترازسطح چرخهاقرارمی گیرد.وقتی هواپیمابه عرشه می آیدقلاب به یك كابل بازدارنده كه درعرشه درجهت عمودبرمسیرحركت هواپیماكشیده شده است گیرمی كند.این كابل توسط فنرهای فولادی كمانی شكل چندین سانتیمتربالاترازسطح عرشه قرارمی گیردتاقلاب بتواندآن رابگیرد.دوسركابل بازدارنده به دنده جذب انرژی متصل است كه برای پاسخگویی به وزن فزاینده هواپیماهای مدرن،تكنولوژی آن درسالهای اخیرپیشرفت زیادی كرده است.سیستم جذب كننده كه درناوهای بریتانیاوآمریكاازآن استفاده فراوان می شودبرپایه عملكرداهرمی یك پیستون استواراست كه مایعی ئیدرولیكی راازطریق یك دریچه كنترل به جلومی راند.كابل بازدارنده وقتی كشیده شودازمیان چرخهای سیستم قرقره هدایت كننده(یادراصطلاح دریانوردی چرخ طناب خور)عبورمی كندكه درواقع ازطریق یك سری قرقره كه روی سیلندرثابت واهرم متحرك نصب شده اندوزیرعرشه قراردارند،حركت رابه اهرم منتقل می كند.جابجایی كابل بازدارنده اصلی درطولی مثلابرابر5مترآخرین قرقره راكه به پیستون متصل است فقط 30سانتیمترجابجامی كند.این كاهش جابجایی،اندازه پیستون رامحدودمی كندومزیت مكانیكی مناسبی نتیجه می دهد.نیروی بازدارنده درواقع فشارئیدرولیكی داخل سیلندراست كه به سرعت اهرم بستگی دارد.وقتی ازسرعت هواپیماودرنتیجه اهرم كاسته شود،این نیروكاهش می یابدوبه مقدارثابتی می رسد.دریچه كنترل به ترتیبی تنظیم شده است كه وقتی كابل بیشتری بیرون كشیده شود،محدودیت زیادتری ایجادكند.این تنظیم به گونه ای است كه باوزن های مختلف هواپیماهای گوناگون تطبیق كند.جریانی كه ازسیلندرئیدرولیكی خارج می شودبه محفظه ای می رودودرآنجابرای ذخیر كردن انرژی،گازموجوددرمحغظه راتحت فشارقرارمی دهد.ازاین انرژی برای تنظیم دوباره سیستم وبازگرداندن كابل بازدارنده به حالت اولیه اش استفاده می شود.گازفشرده مایع ئیدرولیكی راباكمك یك پمپ به داخل سیلندربرمی گرداندتاازاتلاف انرژی درسیستم جلوگیری كند.سرعت تنظیم دوباره سیستم بسیاراهمیت داردزیرادرمدتی كوتاه تعدادزیادی هواپیماممكن است فرودآیند0بعدازفرودیك هواپیمابرای اطمینان بیشتركابل بازدارنده به سرعت بازدیدوسپس محكم درمحل سابق خودكشیده می شود،كل این كارفقط20دقیقه طول می كشد.
http://www.fas.org/man/dod-101/sys/ship/catapult-fig.jpg
سنگینی هواپیماهای مدرن نیروی دریایی،این تدابیررادرجایی كه فضای عرشه محدوداست نامناسب می كند.ناوهای آمریكابزرگترازناوهای بریتانیاهستندوآمریكایی هاطول عرشه پروازرابرای دستیابی به فضای توقف طولانی تری كه موردنیازاست افزایش داده اند.ولی درسال1968 یك ناوهواپیمابربریتانیابه نام آرك رویال به سیستم دیگری مجهزشددراین سیستم هنوزكابل بازدارنده موجوداست ولی به جای اهرم ئیدرولیكی ازروش آب فشانی كم انرژی استفاده می شود.درمقایسه باسیستم قدیمی ترقرقره ها،كارسیستم جدیدآب فشانی مستقیم تراست،یك چرخ طناب خرمثل سابق كابل رابه زیرعرشه می بردامااین بارهیچ كاهش مكانیكی وجودنداردوسیم مستقیماًروی یك پیستون درمحفظه ای به طول 60مترولبریزازآب عمل می كند.دراین سیلندریك سوراخ وجودداردكه درزمان كشیده شدن كابل بازدارنده به نوبت بسته می شوندودرنتیجه نیروی تقریباًثابتی حاصل می شود.آب ازداخل سوراخهابه بیرون افشانده می شودولی توسط یك سیلندربیرونی كه سیلندراصلی رااحاطه كرده است،جمع آوری می شود.یكی ازمزایای این سیستم آن است كه می توان آن رابرای پذیرش انواع هواپیماهایی كه وزنشان بین5/4 تا23 تن است برنامه ریزی كردمسئله وزن مشكلاتی درزمینه طراحی این سیستم ایجادكرده است كه البته اكنون رفع شده اندسرعت لازم برای تنظیم دوباره سیستم بایدهمان سرعت سیستم قبلی باشدیعنی بایدپیستون راظرف 20ثانیه به طوركامل به عقب حركت دادومطمئن شدكه سیلندركاملاًپرازآب است،زیراوجودهرنوع حباب هوادرسیلندربرهواپیمایی كه درحال توقف است شوكهایی فاجعه آمیزواردمی كند.دریكی ازروشهای تنظیم،ازیك سیستم برگشت كننده برمبنای سیلندرئیدرولیكی ویك سری قرقره استفاده می شود.
منبع : aerocenter.ir
وقتی هواپیمایی برعرشه ناوهواپیمابری فرودمل آید،سرعتش بایددرمسافتی حدود60متراز240كیلومتردرساعت به صفربرسد.وزن هواپیماممكن است23تن باشد،بنابراین مقدارانرژی جنبشی كه بایدخنثی شودقابل توجه است.درعین حال آهستگی هواپیمانیزبایدیكنواخت باشد،بدین معناكه نبایدحركتی ناگهانی رخ دهدكه یاباعث شكستگی گردن خلبان شودیابه اسكلت هواپیمافشاربیش ازحدواردكندیامسیرفرودرامخ تل كند.درحالت ایده آل،شتاب منفی بایدتدریجی باشدیعنی ازصفربه ماكزیمم مقداربرسدوسپس تاوقتی هواپیمابه توقف كامل برسد،ثابت بماند.
http://www.fas.org/man/dod-101/sys/ship/carrierdeck.gif
به این منظور،مكانیسمهای بازدارنده ای طراحی شده اندكه دراصل همه آنهامشابهند.درقسمت انتهایی دم هواپیمایك قلاب نصب شده كه هنگام فرود،پایین ترازسطح چرخهاقرارمی گیرد.وقتی هواپیمابه عرشه می آیدقلاب به یك كابل بازدارنده كه درعرشه درجهت عمودبرمسیرحركت هواپیماكشیده شده است گیرمی كند.این كابل توسط فنرهای فولادی كمانی شكل چندین سانتیمتربالاترازسطح عرشه قرارمی گیردتاقلاب بتواندآن رابگیرد.دوسركابل بازدارنده به دنده جذب انرژی متصل است كه برای پاسخگویی به وزن فزاینده هواپیماهای مدرن،تكنولوژی آن درسالهای اخیرپیشرفت زیادی كرده است.سیستم جذب كننده كه درناوهای بریتانیاوآمریكاازآن استفاده فراوان می شودبرپایه عملكرداهرمی یك پیستون استواراست كه مایعی ئیدرولیكی راازطریق یك دریچه كنترل به جلومی راند.كابل بازدارنده وقتی كشیده شودازمیان چرخهای سیستم قرقره هدایت كننده(یادراصطلاح دریانوردی چرخ طناب خور)عبورمی كندكه درواقع ازطریق یك سری قرقره كه روی سیلندرثابت واهرم متحرك نصب شده اندوزیرعرشه قراردارند،حركت رابه اهرم منتقل می كند.جابجایی كابل بازدارنده اصلی درطولی مثلابرابر5مترآخرین قرقره راكه به پیستون متصل است فقط 30سانتیمترجابجامی كند.این كاهش جابجایی،اندازه پیستون رامحدودمی كندومزیت مكانیكی مناسبی نتیجه می دهد.نیروی بازدارنده درواقع فشارئیدرولیكی داخل سیلندراست كه به سرعت اهرم بستگی دارد.وقتی ازسرعت هواپیماودرنتیجه اهرم كاسته شود،این نیروكاهش می یابدوبه مقدارثابتی می رسد.دریچه كنترل به ترتیبی تنظیم شده است كه وقتی كابل بیشتری بیرون كشیده شود،محدودیت زیادتری ایجادكند.این تنظیم به گونه ای است كه باوزن های مختلف هواپیماهای گوناگون تطبیق كند.جریانی كه ازسیلندرئیدرولیكی خارج می شودبه محفظه ای می رودودرآنجابرای ذخیر كردن انرژی،گازموجوددرمحغظه راتحت فشارقرارمی دهد.ازاین انرژی برای تنظیم دوباره سیستم وبازگرداندن كابل بازدارنده به حالت اولیه اش استفاده می شود.گازفشرده مایع ئیدرولیكی راباكمك یك پمپ به داخل سیلندربرمی گرداندتاازاتلاف انرژی درسیستم جلوگیری كند.سرعت تنظیم دوباره سیستم بسیاراهمیت داردزیرادرمدتی كوتاه تعدادزیادی هواپیماممكن است فرودآیند0بعدازفرودیك هواپیمابرای اطمینان بیشتركابل بازدارنده به سرعت بازدیدوسپس محكم درمحل سابق خودكشیده می شود،كل این كارفقط20دقیقه طول می كشد.
http://www.fas.org/man/dod-101/sys/ship/catapult-fig.jpg
سنگینی هواپیماهای مدرن نیروی دریایی،این تدابیررادرجایی كه فضای عرشه محدوداست نامناسب می كند.ناوهای آمریكابزرگترازناوهای بریتانیاهستندوآمریكایی هاطول عرشه پروازرابرای دستیابی به فضای توقف طولانی تری كه موردنیازاست افزایش داده اند.ولی درسال1968 یك ناوهواپیمابربریتانیابه نام آرك رویال به سیستم دیگری مجهزشددراین سیستم هنوزكابل بازدارنده موجوداست ولی به جای اهرم ئیدرولیكی ازروش آب فشانی كم انرژی استفاده می شود.درمقایسه باسیستم قدیمی ترقرقره ها،كارسیستم جدیدآب فشانی مستقیم تراست،یك چرخ طناب خرمثل سابق كابل رابه زیرعرشه می بردامااین بارهیچ كاهش مكانیكی وجودنداردوسیم مستقیماًروی یك پیستون درمحفظه ای به طول 60مترولبریزازآب عمل می كند.دراین سیلندریك سوراخ وجودداردكه درزمان كشیده شدن كابل بازدارنده به نوبت بسته می شوندودرنتیجه نیروی تقریباًثابتی حاصل می شود.آب ازداخل سوراخهابه بیرون افشانده می شودولی توسط یك سیلندربیرونی كه سیلندراصلی رااحاطه كرده است،جمع آوری می شود.یكی ازمزایای این سیستم آن است كه می توان آن رابرای پذیرش انواع هواپیماهایی كه وزنشان بین5/4 تا23 تن است برنامه ریزی كردمسئله وزن مشكلاتی درزمینه طراحی این سیستم ایجادكرده است كه البته اكنون رفع شده اندسرعت لازم برای تنظیم دوباره سیستم بایدهمان سرعت سیستم قبلی باشدیعنی بایدپیستون راظرف 20ثانیه به طوركامل به عقب حركت دادومطمئن شدكه سیلندركاملاًپرازآب است،زیراوجودهرنوع حباب هوادرسیلندربرهواپیمایی كه درحال توقف است شوكهایی فاجعه آمیزواردمی كند.دریكی ازروشهای تنظیم،ازیك سیستم برگشت كننده برمبنای سیلندرئیدرولیكی ویك سری قرقره استفاده می شود.
منبع : aerocenter.ir