فضاهوا

  انواع هواپیما 

 

تاریخچه
در هفدهم دسامبر ۱۹۰۳، دو برادر از ایالت اهایو (آمریکا) ماشین ابداعی خود را به پرواز در آوردند. «برادران رایت» پس از تدارک و پیش بینی تمامی تمهیدات لازم برای انجام پروازی سهل و ایمن ، روز ۱۴ دسامبر ۱۹۰۳ را برای اولین پرواز آزمایشی هواپیمای ابداعی خود انتخاب کردند که متأسفانه اولین اقدام آنها هرگز موفقیت آمیز نبود. اما سرانجام آنها موفق شدند که در روز ۱۷ دسامبر ، یعنی تنها سه روز بعد ، هواپیمای یک موتوره خود را برای چهار مرتبه در آسمان به پرواز در آورند و نام خود را برای همیشه در صدر فهرست پرندگان انسان نما به ثبت رسانند.
آنها در سال ۱۹۰۱ با اضافه کردن یک سکان افقی ، یا به عبارت بهتر «بالابر»، در جلوی هواپیما موفق شدند تعادل طولی (یا جلو به عقب) هواپیما را حفظ کنند. یک سال بعد ، آنها یک سکان عمودی نیز برای تعبیه در پشت هواپیما ابداع کردند تا به کمک آن بتوانند هواپیما را به سمت جناحین متمایل سازند و به عبارتی آنرا در ارتفاع لازم به پرواز درآورند. بدین ترتیب ، آنها موفق شدند تعادل هواپیما را در هر سه بعد اصلی (شامل طول ، عرض و ارتفاع) حفظ کنند و اسباب کنترلی لازم را در طرح اصلی هواپیما بگنجانند.

برای تأمین نیروی پیشران هواپیما نیز آنها از یک موتور گازوئیلی ۴ سیلندر معمولی با قدرت ۱۲ اسب بخار استفاده کردند که البته برای کاهش وزن آن از عنصر آلومینیوم در ساخت کارتل آن سود بردند. برادران رایت برای انجام پروازهای آزمایشی خور ناحیه Outer Banks در ایالت کارولینای شمالی ، کمی آن سوتر از خطوط آهن حمل و نقل زمینی و همچنین کمی دورتر از کشتیهای پهلو گرفته در ساحل را که نقطه باد خیز بسیار مناسبی بود، انتخاب کردند. هواپیمای دوباله آنها از روی یک ریل پرتاب چوبی به مسافت حدود ۶۰ فوت (بیش از ۱۸ متر) و در جهت مخالف بادی به سرعت بیش از ۲۰ مایل در ساعت (بیش از ۳۲ کیلومتر در ساعت) به هوا بر می‌خاست.

در اولین آزمایش ، ویلبر مسافتی در حدود ۱۲۰ فوت را در مدت زمانی در حدود ۱۲ ثانیه طی کرد. در آخرین و طولانیترین پرواز نیز که بوسیله ویلبر انجام شد مسافتی در حدود ۸۵۲ فوت در ۵۹ ثانیه طی شد. حوالی ظهر آن روز ، یکی از معدود شاهدان این پروازها که جوانی به نام «جانی مور» بود پس از دیدن موفقیت برادران رایت ، در حالی که از خوشحالی در پوست خود نمی‌گنجید، شروع به دویدن در کنار ساحل کرد و فریاد زد: «آنها بالاخره موفق شدند، آنها بالاخره موفق شدند، چقدر خوب شد که آنها بالاخره پرواز کردند.»
«ویلبر رایت» که عمر کوتاه تری داشت در ۳۰ مه ۱۹۱۲ در اثر ابتلا به بیماری تیفوئید در سن چهل و پنج سالگی درگذشت و برادرش «ارویل» در ۳۰ ژانویه ۱۹۴۸ در سن هفتاد و شش سالگی بدرود حیات گفت.

تقسیم بندی انواع وسائل پرنده
در اولین قدم کلیه وسائل پرنده ساخته دست بشر را به دو دسته کلی تقسیم بندی می‌نمایند:
1- هواپیماها (Aircraft): وسائل پرنده جوی (اتمسفر)
2- فضاپیماها (Spacecraft): وسائل پرنده غیر جوی

برای تقسیم بندی هواپیما (Aircraft) ، جنبه‌های مختلف هواپیما را می‌توان در نظر گرفت. از نظر سرعت ، هواپیماها را می‌توان به چهار نوع زیر تقسیم بندی کرد:

1. هواپیماهای مادون صوت ( Subsonic Aircraft )
2. هواپیماهای صوتی (Transonic Aircraft)
3. هواپیماهای مافوق صوت (Supersonic Aircraft)
4. هواپیماهای ماورای صوت ( Hypersonic Aircraft)
تفاوت این هواپیماها در اختلاف سرعتشان با سرعت صوت است. M عدد ماخ هواپیماست که می‌تواند با آن سرعت پرواز کند.
عدد ماخ یک هواپیما عبارت است از نسبت سرعت هواپیما به سرعت صوت در ارتفاعی که هواپیما در آن ارتفاع پرواز می‌کند. بسته به نوع هواپیما از نظر سرعت ، قوانین حاکم بر آن متفاوت خواهد بود.

انواع هواپیما از نظر نوع بال
از نظر نوع بال ، بطور کلی دو نوع هواپیما وجود دارد:
1- هواپیماهای با بال ثابت (Fixed wing Aircraft)
2- هواپیماهای با بال چرخنده (Rotary wing Aircraft)
نوع اول هواپیما و به نوع دوم هلیکوپتر یا چرخبال نام دارد. هواپیما‌ها عموما‌ دارای بال ثابت هستند و در طول پرواز بال نمی‌چرخد. ولی هلیکوپتر ، هواپیمائی است که بالش در حال پرواز به دور یک محور می‌چرخد.

انواع هواپیما از نظر دارا بودن سرنشین
از نظر دارا بودن سرنشین ، هواپیماها به دو گونه کلی تقسیم می‌گردند:
1- هواپیماهای با سرنشین (Manned Aircraft)
2- هواپیماهای بدون سرنشین (Unmanned Aircraft)
هواپیماهای بدون سرنشین شامل موشک هدایت شونده ( Missile ) ، موشک هدایت نشونده ( Rocket ) ، هواپیماهای کنترل از راه دور ( RPV یا Remote Piloted Vehicle ) و غیره می‌باشند.

انواع هواپیما از نظر چگالی
از نظر جرم حجمی هواپیماها به دو دسته کلی تقسیم می‌شوند:
1- هواپیماهای سنگینتر از آزمایشهای مربوط به هوا (Heavier than Air Aircraft)
2- هواپیماهای سبک‌تر از آزمایش‌های مربوط به هوا (Lighter than Air Aircraft)
نوع دوم شامل بالن (Balloon) ، کشتی هوائی (Air ship) و مانند اینهاست.

انواع هواپیمای مانوری
از نظر قدرت مانوری ، هواپیماها به چهار نوع مختلف تقسیم می‌کردند:

1- هواپیماهای غیر مانوری (Normal (Non - Aerobatic) Aircraft)
2- هواپیماهای نیمه مانوری (Utility (Semi - Aerobatic) Aircraft)
3- هواپیماهای مانوری (Aerobatic Aircraft)
4- هواپیماهای بسیار مانوری (High Maneuverability Aircraft)
از جنبه‌های دیگر از قبیل وزن ، نوع برخاستن ، قدرت مخفی شدن از دید رادار (Stealth) ، موتور و ... نیز هواپیماها به انواع مختلف تقسیم بندی می‌شوند.

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

انواع هواپیما از نظر مکانیزم پرواز
1- هواپیمای با باند صفر یا هواپیماهای عمود پرواز
2- هواپیمای با باند کوتاه - کمتر از 150متر
3- هواپیمای با باند معمولی
4- هواپیمای معمولی یا خشکی نشین
5- هواپیمای آب نشین که توانایی فرود روی آب را دارند.
6- هواپیمای دو زیست
7- هواپیمای ناو نشین

انواع هواپیماها از نظر نوع موتور (Power Plant)
1- موتور پیستون پراپ: پراپ مخفف کلمه پروپلر (Propeller) و به معنی پروانه (ملخ) هواپیما می‌باشد. در اینگونه موتورها نیروی پیشران (Propulsion) توسط پروانه تولید می‌شود که پروانه نیز بوسیله موتور پیستونی می‌چرخد. محدودیت استفاده از این موتورها وزن آنهاست، زیرا درصورتی که نیروی زیادی از این موتور‌ها بخواهیم باید موتورهایی با وزن بسیار زیاد طراحی گردند.
2- موتور توربو پراپ (پراپ جت یا توربو ملخی): در این موتورها نیز نیروی اصلی توسط پروانه تولید می‌شود ولی چرخش پروانه توسط موتور جت صورت می‌گیرد. هواپیمای ایران 140 ( An - 140) نیز از این گونه موتورها بهره می‌گیرد.
3- موتور توربو جت: به زبان ساده این موتورها آزمایشهای مربوط به هوا را از ورودی (Intake) به داخل کشیده و پس آنکه انرژی زیادی به آزمایشهای مربوط به هوا داده شد آنرا با سرعت زیاده از انتهای موتور خارج می‌کند و تغییر سرعت قابل توجه در ورودی و خروجی موجب حرکت هواپیما می‌گردد.
4- موتور توربو فن: ساختمان اینگونه موتورها همان ساختمان موتورهای توربوجت است، با این تفاوت که این موتورها دارای قطر بزرگتری هستند و همه هوای ورودی از داخل موتور عبور نمی‌کند. بلکه مقداری آزمایشهای مربوط به هوا از اطراف بدنه موتور و در داخل یک پوسته حرکت می‌کند.
5- موتور توربو شفت: این موتورها در هلیکوپتر‌ها کاربرد دارند و شباهت زیادی به موتورهای توربو پراپ دارند.
6- موتورهای رم جت: این موتور‌ها در سرعتهای بسیار زیاد کاربرد دارند و دارای هیچ عضو چرخنده‌ای نمی‌باشند (برخلاف کلیه موتورهای دیگر(.

اتفاقات مهم در تاریخ پرواز
سال1500 : طراحی یک وسیله پرنده توسط لئوناردو داوینچی
سال1783 : اولین پرواز انسان توسط یک وسیله سبکتر از آزمایش‌های مربوط به هوا ﴿بالن هوای گرم برادران فرانسوی mongolfier﴾
سال1937 : پرواز برادران رایت با اولین هواپیمای موتور دار جهان
سال1939 : پرواز اولین هواپیما با موتور جت (heinkel he-178)
سال 1947: چوک ییگر (chuck yeager) سرعت صوت را بوسیله اولین هواپیمای مافوق صوت جهان شکست.
سال 1961: یوری گاگارین ، اولین انسان در فضا
سال1969 : نیل آرمسترانگ ، اولین انسان بر روی ماه
سال1970 : ورود بوئینگ 747 به آسمان ﴿اولین جامبو جت جهان ﴾
سال 1976: ورود کنکورد ﴿ اولین هواپیمای مسافربری مافوق صوت جهان ﴾
سال1981: قرار دادن اولین شاتل فضایی جهان توسط امریکا در فضا

---

 

تاریخچه ی شرکت بویینگ

نوشته شده توسط دانیال حقگو در ساعت 6:29 PM

تاریخچه شرکت بویینگ شرکت بوئینگ در سال 1916 میلادی تاسیس شد.
اداره مرکزی این شرکت در شیکاگو ایالات متحده آمریکا میباشد.از تولیدات شرکت بین الملی بوئینگ ، هواپیماهای مسافربری ، هواپیماهای نظامی ، خدمات کامپیوتری فضائی و .... است.
درآمد این شرکت در سال 2005 ، 54854 میلیون دلار آمریکا بوده است.
نکته جالب توجه اینکه در سال جاری 153 هزار نفر در این شرکت کار میکنند.

شرکت بوئینگ در خصوص هوا- فضا و سیستم هاب دفاعی نیز فعالیت میکند.این شرکت که بزرگترین تولید کننده هواپیما در جهان است ، در سال 2005 توانست از 49 درصد سفارشات خود ،45 درصد از آنها را تحویل دهد که این میزان رکورد خوبی قلمداد میشود.

پانزدهم جولای 1916 ، ویلیام بوئینگ در سیاتل واشنگتن این شرکت را تاسیس کرد.در ماه ژوئن همان سال ، اولین هواپیمای این شرکت ساخته شده نخستین پرواز با این هواپیما صورت گرفت.ویلیام بوئینگ ، ابتدا در مورد صنعت چوب در دانشگاه تحصیل میکرد و تخصص خوبی در این زمینه کسب کرد و این علم او را در اجرای طرح هایش و بخصوص مونتاژ و ساخت هواپیما یاری داد.

در سال 1972 ، بوئینگ به عنوان یک شرکت حمل و نقل هوائی نامیده شد.یک سال بعد ، شرکت حمل و نقل هوائی بوئینگ به شرکت هواپیمائی Pacific پیوست و شرکت واحدی را تشکیل دادند.پس از چندی ویلیام ، سهامش را زیر قیمت فروخت.کمی بعد شرکت بوئینگ قراردادی با شرکت هواپیمائی Pan American منعقد کرد که در این راستا هواپیمای دریائی که قادر به حمل مسافران در سراسر اقیانوس دور بود ، ساخته شد.

اولین پرواز بوئینگ 314 در ژوئن 1938 بود.بوئینگ 314 بزرگترین هواپیمای داخلی و غیرنظامی در آن زمان محسوب میشد که قابلیت حمل 90 مسافر در پرواز های روزانه و جابجائی 40 مسافر در پرواز های شبانه را داشت.بعد از یک سال اولین خط سفر هوائی از امریکا به انگلستان افتتاح شد.پس از آن خطوط دیگر فعالیت خود را آغاز کردند.

در طول جنگ جهانی دوم ، بوئینگ تعداد بیشماری بمب افکن ساخت.جالب توجه این است که بسیاری از کارگران این شرکت در زمان جنگ جهانی دوم زنانی بودند که شوهرانشان عازم جنگ شده بودند.

در آغاز سال 1944 تولیدات شرکت افزایش یافت و بیش از 350 هواپیما در ماه ساخته شد.

طرح بمب افکن B17 ، توسط شرکت هواپیمائی 10CKHEAD و شرکت هواپیمائی دوگلاس ، مونتاژ شد.بعد از جنگ ، بسیاری از سفارش های بمب افکن لغو شد و 70 هزار کارگر در این شرکت بیکار شده و شغل خود را از دست دادند.

شرکت بوئینگ تصمیم گرفت به سرعت این موضوع را با فروختن Stratocruiser جبران کند.این مدل هواپیما مسافربری لوکس 4 موتوره و پیشرفته تر از B29 به شمار می آمد ، هر چند فروش آن در حد انتظار نبود.

در اواسط سال 1950 تکنولوژی به طور چشمگیری پیشرفت کرد که این امکان را به بوئینگ داد تا محصولات جدیدی را تولید کند.

یکی از این تولیدات ، موشک با برد کوتاه بود که برای متوقف کردن هواپیماهای دشمن در بین راه از آن استفاده شده بود ، بوئینگ ساخت موشک های با برد کم را توسعه داد و همچنین به فکر تولیدات موشک قاره پیما بود ، در حالیکه جنگ سرد شروع شده بود.

چند سال بعد بوئینگ 727 به جهانیان معرفی شد.این هواپیما دارای 3 موتور بود و برای مسیر هائی با برد متوسط طراحی شده بود.این هواپیما به سرعت به عنوان هواپیمایی راحت و مطمئن از سوی مسافران ، خدمه پرواز و شرکت های هواپیمائی پذیرفته شد.

در سال 1983 شرایط اقتصادی بهبود یافت و شرکت توانست تعداد بیشماری هواپیمای مسافری 737 را مونتاژ کند.

در ادامه مختصری در مورد ویژگی های Boeing 747 که >> ملکه آسمان ها << لقب گرفته ، بیان میکنیم :
یکی تز شناخته شده ترین تولیدات این شرکت ، بوئینگ 747 معروف به جامبوجت است.در این هواپیمای 4 موتوره بزرگ مسافربری در حال حاضر بزرگترین هواپیمای مسافربری دنیا است ، البته اواخر سال 2006 یکی از تولیدات شرکت ایرباس این لقب را از آن خود کرد .

تولید بوئینگ 747 انقلابی بزرک در صنعت هواپیماهای مسافربری بود.این هواپیما قابلیت جابجائی حداکثر 550 مسافر را دارد.اندیشه ساخت بوئینگ 747 در اواسط دهه شصت میلادی مطرح شد.به دنبال آن ارتش امریکا برای تقویت ناوگان خود تعداد زیادی از این هواپیمای عظیم الجثه را از این شرکت خریداری کرد.

امروزه بوئینگ 747 جایگاه ویژه ای در نزد مردم و مسافرانی که از پروازهای بین الملی استفاده میکنند ، پیدا کرده است و بی دلیل نیست که آن را ملکه آسمان ها نامیده اند.


روسای شزکت بوئینگ از ابتدا تا کنون به شرح زیر است :
- از سال 1916 تا 1934 >>>> ویلیام بوئینگ
- از سال 1934 تا 1966 >>>> کلیرمونت ال جتودت
- از سال 1966 تا 1972 >>>> ویلیام آلن
- از سال 1972 تا 1987>>>>تورنتون ویلسن
- از سال 1987 تا 1996 >>>> فرانک شرونتز
- از سال 1996 تا 2003 >>>> فلیپ کاندیت
- از سال 2003 تا 2005 >>>> لیوپلات
- از سال 2005 تا کنون >>>>> جیمز مک لونی

اولین صاحب شرکت بویینگ در سال ۱۹۱۶ تا ۱۹۳۴:

 

مکانیک پرواز 

 بخشی از دانش مکانیک است که به قانون‌های فیزیکی حاکم بر وسائل پرنده مانند هواپیما می‌پردازد.  

مکانیک پرواز در هواپیما

بر هواپیمائی که در حال پرواز یک‌نواخت و مستقیم است چهار نیرو وارد می‌شود:

• نیروی پیش‌رانش که هواپیما را به جلو می‌برد.
• نیروی برآر ناشی است از شکل بال هواپیما و سرعت هواپیما و همچنین زاویه قرار گیری بال هواپیما نسبت به جریان هوا و هواپیما را به بالا می‌برد.
• نیروی پسار یا نیروی مقاوم هوا که جهت آن رو به عقب هواپیما است و همواره در مقابل نیروی پیش رانش قرار دارد و مقدار آن بستگی به شکل بال هواپیما و سرعت هواپیما و همچنین زاویه قرار گیری بال هواپیما نسبت به جریان هوا دارد.
• نیروی وزن که هواپیما را به پائین می‌کشاند.

نیروی پیش‌رانش در خلاف جهت نیروی پسار است و نیروی وزن هواپیما در خلاف جهت نیروی برا قرار دارد. اگر نیروی پیش‌رانش بزرگ‌تر از نیروی پسار یا مقاومت هوا نباشد هواپیما دچار واماندگی خواهد شد و همچنین برای پرواز باید نیروی برآر از نیروی وزن بیشتر باشد تا هواپیما بتواند از زمین بلند شده و پرواز کند. وزن هواپیما ثابت است (بدون در نظر گرفتن وزن سوخت) ولی در شرایط مختلف پرواز نیروهای دیگر (نیروی برار و نیروی پسار و نیروی پیش‌رانش) ممکن است تغییر نمایند. مثلاً در هنگام اوج گیری که زاویه هواپیما نسبت به افق بیشتر است نیروی پسار هم بیشتر خواهد بود. اگر توان موتور یا نیروی پیش‌رانش نتواند نیروی پسار ایجاد شده در اثر افزایش زاویه پرواز هواپیما را جبران کند، هواپیما دچار واماندگی خواهد شد. همچنین نیروی برار هم با افزایش سرعت هواپیما افزایش خواهد یافت و با ارتفاع گرفتن هواپیما در اثر رقیق شدن هوا (در صورت ثابت بودن سرعت هواپیما) کاهش می‌یابد. 

 پیش‌رانش 

به رانش رو به جلو پیشرانش می‌گویند. پیشرانش به روشهای گوناگون تولید می‌شود از جمله به‌وسیله موتورهای درونسوز، موتورهای برقی، ملخ، پروانه، پدال و دیگر ابزار. 

 برا

برا ممکن است به یکی از موارد زیر اشاره کند:

• نیروی بَرا، نیرویی است که در اثر حرکت ماهیواره در یک سیال ایجاد می‌شود.
• بِرا، دهستانی در استان آلمریای اسپانیا است. 

 پسا  

در فیزیک و دینامیک سیالات منظور از نیروهای پسار^[۱] (Drag) نیروهایی هستند که در جهت باز داشتن اجسام از حرکت در درون سیالات کار می‌کنند^[۲].

پسار برآیند تمام نیروهائی است که هنگام حرکت جسم صلب در شاره در جهت مخالف حرکت آن عمل می‌کنند. این نیرو را معمولاً مقاومت هوا نیز می‌گویند، هرچند این اصطلاح دقیق نیست.

نیروی پسار هم در مایعات و هم در گازها وجود دارد. نیروی پسار به دو نوع نیروی پسار فشاری و پسار اصطکاکی تقسیم میگرد. نیروی پسار فشاری، نیرویی است که در قسمت جلوی جسم ایجام می‌شود و دلیل وجودی آن وجود مانع در حرکت سیال و ایجاد اختلاف فشار در آن ناحیه است. بنابراین اجسام دارای نوک پهن دارای نیروی پسار فشاری بیشتری هستند. نیروی پسار اصطکاکی به شکل کلی بدنه بستگی دارد. برای هر شکل بدنه یک ضریب درگ وجود دارد که ضریبی برای نیروی پسار اصطکاکی است و وابسته به اندازهٔ شکل نیست. نیروی پسار اصطکاکی با توجه به رابطه Drag=(1/2)*(p)*(A)*(V^2)*C به دست می آید که در آن C ضریب درگ است. V سرعت حرکت جسم در سیال است. A سطح مقطع جسم است و برای اجسام با سطح مقطع متغیر، مساحتی معادل است. p هم چگالی سیال است.