سيستم ترمز هواپيما

چرخ هواپيما و سيستم ترمز آن بصورت يکپارچه طراحي مي شود ? آنچه که منطبق با ويژگي هواي يک هواپيماي مشخص و مورد نظر باشد. کارائي چرخ و ترمز آن با استفاده از طراحي کامپيوتري ? مداسازي پيچيده و روشهاي شبيه سازي تحليلي ? در مرحله طراحي به حد مطلوب مي رسد. چرخ هواپيما از نوع دو تکه ساخته مي شود تا سوار کردن تاير آسان باشد و نيز داراي اندکي انحراف است تا فضاي ترمز بيشتري را فراهم آورد. براي حفاظت چرخ ها در برابر گرماي حاصل از ترمز از پوششهاي عايق استفاده مي گردد.

از طرف ديگر مکانيزم هاي ايمني از قبيل فيوزهاي حرارتي و سوپاپ هاي اطمينان در آن بکار مي رود. سيستم ترمز ها از ديسک هاي ثابت و متحرک (چرخشي) چندلايه اي و اصطکاکي تشکيل يافته است.
از ديسکهاي اصطکاکي که قسمت اعظم گرما را به خود جذب مي کنند? يوسيله اجزاء سازه اي چندي از قبيل پيستون هاي عمل کننده فشاري ? پوسته تنظيم? قسمت انتقال گشتاور ( که قشتاور را به ارابه فرود يا چرخ هواپيما منتقل مي سازد ) و يک صفحه ترمز ثابت ( که بعنوان يک نگهدارنده سازه اي در جذب گرما عمل مي کند) محصور گرديده است.
ترمز با فشار هيدروليکي عمل مي کند و انرژي جنبشي هواپيما را به گشتاور کند شونده اي مبدل مي سازد. سيستم کنترل ترمز ? خود سطوح فشار ترمز را تعديل مي کند تا کارائي آنرا در متوقف ساختن هواپيما به حددلخواه برساند. ضمنآ يک سيستم " ضد سفر خوردگي" در آن بکار رفته تا فاصله(تا زمان) متوقف ساختن هواپيما را بحداقل برساند ? هدايت سمتي را براي آن تامين نمايد و از ترکيدن لاستيک ها جلوگيري به عمل آورد.
علاوه بر آن يک مکانيزم ترمز خودکار که فرامين مربوط به عملکرد کار پيش ترمز و ميزان کاهش سرعت را آماده مي سازد? مي تواند بخشي از سيستم کنترل ترمز هواپيما باشد. سنسور هاي مريوط به سرعت چرخها ? دستگاه پردازش علائم يا دستگاه مقايسه گر (کامپيوتري) و سوپاپ هاي تنظيم ? جملگي از اجزاي عمده سيستم کنترل ترمز هواپيما بشمار مي رود. تکامل چرخ هواپيما از انواع چرخهاي پرده دار اتومبيل آغاز شده ? چرخهاي ريخته گري آلومينيومي و منيزيمي را پشت سر گذاشته و عمومآ از انواع چرخهاي آلومينيمي دو تکه ساخته شده به روش آهنگري (فورج) استفاده مي شود.
چشمگيرترين پيشرفت در طراحي چرخهاي هواپيما? کاهش وزن و حجم و افزايش کارايي آن است. عمده ترين اهداف در طراحي چرخهاي هواپيما بشرح زير خلاصه مي شود:
1) افزايش عمر چرخشي
2) تداوم ايمني بعد از خرابي
3) بکارگيري سيستمهاي محافظ گرما
4) افزايش ايمني در برابر پوسيدگي و فساد

سيستم هاي راديويي در صنعت هواپيمايي

سيستم راديويي يکي از مهمترين ابزاري است که خلبان در طول پرواز خود از آن استفاده مي کند.
خلبان ميتواند از طريق سيستم هاي راديويي خود از ايستگاه هاي زميني اطلاعات مورد نظر خود را دريافت نمايد.
حال سيستم هاي راديويي که امروزه در صنعت هواپيمايي استفاده مي شود را شرح مي دهم.

VHF COMMUNICATION :

اکثر مکالماتي که بين خلبان و ايستگاه زميني و بلعکس انجام مي پذيرد روي موج راديويي VHF صورت مي گيرد.
از آنجايي که مي دانيد امواج VHF از اتمسفر عبور کرده و بصورت LINE OF SIGHT هستند. يک دستگاه فرستنده گيرنده ((TRANSCEIVER VHF در RANGE فرکانسي 118 تا 135.975مگاهرتز کار مي کند که در سيستم هاي جديد امروزه تا فرکانس 151.975مگاهرتز افزايش يافته است.
اين سيستم راديويي داراي 720 کانال بوده که فاصله بين هر کانال بصورت يک در ميان 25کيلوهرتز مي باشد.
اين سيستم راديويي از يک فرستنده گيرنده TRANSCEIVER)،(CONTROL HEAD، آنتن تشکيل شده است.
در هواپيما هاي کوچک فرستنده گيرنده VHF در INSTRUMENT PANEL قرار دارد ولي در هواپيماهاي بزرگ اين بخش دروسط RADIO CONSOLE که بين خلبان و کمک خلبان است قرار دارد.

HF COMMUNICATION :

اين سيستم راديويي در هواپيما هاي مسافربري و هواپيما هاي جت استفاده مي شود. در واقع اين سيستم(HF) مواقعي استفاده مي شود که گيرنده راديويي VHF ما قابليت دريافت امواج VHF را نداشته باشد.
در پرواز هايي که هواپيما بايد مسافت زيادي را بپيمايد و در پروازهايي که بر فرازاقيانوس(TRANSOCEANIC FLIGHT) باشد از سيستم راديويي HF استفاده مي شود.امواج HF به دليل برخورد به لايه اتمسفر زمين و بازگشت (REFLECTED) شدن مي توانند چندين هزار مايل را طي نمايند.
يک دستگاه فرستنده گيرنده ((TRANSCEIVER HF در RANGE فرکانسي 2 تا 29.999 مگاهرتز کار مي کند.
چرا لب بال ها در بوئينگ 747 کمي به طرف بالا متمايل گشته و بالهاي متحرک چه نقشي در پرواز هواپيما ايفا مي کند؟
متمايل شدن بال ها به سمت بالا در بوئينگ 747، به دلايل آيروديناميكي صورت گرفته است. مي دانيم كه هنگام پرواز در قسمت بالايي بال يك جبهه هواي كم فشار و در قسمت زيرين بال يك جبهه هواي پر فشار ايجاد مي شود. همچنين مي دانيم كه هميشه در سيالات قسمت پر فشار به طرف قسمت كم فشار ميل به حركت دارد و اين كار تا زماني ادامه مي يابد كه هر دو قسمت با هم متعادل شوند.
به دليل شكل خاص بالهاي هواپيما، اين دو قسمت بالايي و پاييني بال هيچ گاه با هم هم فشار نمي شوند، در نتيجه يك جريان هواي دايمي از سمت بالا به سمت پايين در نوك بال ها ايجاد مي شود و اين در نتيجه ميل به تعادل فشار است.
اين جريان، يك جريان گردابي ساده است كه به راحتي مي تواند باعث افت ضريب براي بال شده و پساي زيادي را ايجاد نمايد. در نتيجه در انتهاي بال ها بالچه اي را نصب مي نمايند تا از اين عمل جلوگيري شود.
در مورد قسمت دوم سوال، بايد به طور خلاصه گفت كه بال هاي متحرك يا متغير مي توانند بسته به شرايط پروازي، براي ايجاد بهترين حالات نسبت به شرايط شكل خود را تغيير دهند كه اين گونه بالها در هواپيماهايي چون اف-14 و سوخو 24 ديده مي شود.

برآمدگي رو انتهاي بال کاملا مشخص است.

هواپيماهاي کم مصرف

گستردگي سرزمين ، بعد مسافت ، پراکندگي مراکز جمعيتي ، ناهمواري هاي طبيعي و مشکلات دسترسي خطوط حمل و نقل زميني و دريايي از جمله عواملي هستند که موجب شده اند جابه جايي هوايي مسافر و کالا در ايران به عنوان يکي از سريع ترين ، ايمن ترين و مناسب ترين اشکال حمل و نقل شناخته شود و مورد توجه قرار گيرد.
در گرايش تدريجي به مسافرت هاي هوايي نسبت به ديگر شيوه هاي حمل و نقل ، تاثير عوامل مختلفي نظير افزايش جمعيت ، رشد درآمد سرانه و مزاياي ترجيحي هزينه سفرهاي هوايي را نبايد ناديده گرفت ؛ بنابراين از آنجا که حمل و نقل هوايي ، سهمي عمده در توسعه اقتصادي کشورها دارد، راهکارهاي اجرايي براي کاهش مصرف سوخت بخش هوايي کشور مورد مطالعه و بررسي قرار خواهد گرفت.

فرودگاه ها به عنوان محل ورود و خروج مسافر در پروازهاي داخلي و مرزهاي خروجي و ورودي در پروازهاي بين المللي همواره از اهميت ويژه اي برخوردار بوده اند. در حال حاضر تعداد 72 فرودگاه در حال بهره برداري وجود دارد و تعداد 13 فرودگاه نيز در مرحله مطالعه و ساخت هستند يا هنوز به بهره برداري نرسيده اند.
طبق تحقيقات مکتوب در اولين همايش بهينه سازي مصرف انرژي در بخش حمل و نقل ، عوامل موثر بر کاهش مصرف سوخت بخش هوايي به شرح زير است: 1-ترافيک هوايي 2-وزن هواپيما 3-مسافت و برد پروازي 4-تعمير و نگهداري 5-مشخصات عملکرد و ديناميک پرواز 6-مشخصات آيروديناميکي 7-به روز رساني سيستم هاي پيشرانه هواپيما 8-نوسازي ناوگان.

نقش فناوري طراحي هواپيما در کاهش مصرف سوخت

افزايش روز افزون جمعيت و بالا رفتن تقاضاي سفر در کشور، موجب رشد مصرف سوخت در بخشهاي مختلف حمل و نقل از جمله حمل و نقل هوايي شده است ؛ همچنين با توجه به تاثير مستقيم پارامترهاي اصلي طراحي هواپيما بر ميزان مصرف سوخت ، به بررسي نقش فناوري طراحي هواپيما در کاهش مصرف سوخت هواپيماها پرداخته شده است.

بررسي اثر نوع و طراحي هواپيما

از جمله پارامترهاي اصلي در طراحي هواپيما، برد پروازي ، وزن کل برخاست ، وزن بار حمل شده ، نيروي رانش ، بارگذاري بال ، ارتفاع پروازي ، مصرف سوخت ويژه موتور و سرعت مسير قابل ذکر است.
به طوري که بروز تغييرات در هر يک از اين پارامترها مي تواند موجب اختلاف بسياري در عملکرد هواپيماها شود. آنچه در طراحي هواپيما بايد مورد توجه قرار گيرد، آن است که انتخاب هواپيماهايي با سرعت پروازي بالا، مدت زمان سفر را تقليل مي دهد، اما ممکن است در زماني خاصي هواپيمايي با قدرت کمتر مطلوب تر باشد.
از پارامترهاي اساسي در طراحي هواپيما، انتخاب صحيح نوع موتور براساس ملزومات طراحي و تامين مشخصات مطلوب و خواسته هاي مشتري است.
براي مقايسه موتورها بايد روي برخي مشخصات مطالعه و بحث صورت گيرد. اين مشخصات عبارتند از: 1-قدرت توليد شده موتور هنگام برخاستن و حالت اضطراري نسبت به دماي محيط 2-قدرت توليد شده به وسيله موتور در حالت حداکثر سرعت افقي 3مصرف سوخت ويژه موتور 4-وزن موتور 5-مشخصات توربين و کمپرسور.
هواپيماهاي تجاري امروزه به طور کلي با 3نوع موتور ساخته مي شوند؛ موتورهاي توربوپراپ ، توربوفن ، و توربوجت.
اصولا موتورهاي توربوپراپ ، مصرف سوخت کمتري نسبت به 2نوع موتور ديگر دارند. حتي موتورهاي توربوفن نيز مصرف سوخت کمتري نسبت به موتورهاي توربوجت دارند، البته در مقابل ، موتورهاي توربوفن و توربوجت قابليت توليد تراست هاي بالاتر و پرواز در ارتفاع و سرعتهاي بيشتر را نيز دارند که در اين ارتباط نبايد از صداي توليد شده به وسيله موتورهاي توربوپراپ در مقايسه با موتورهاي توربوجت و توربوفن صرف نظر کرد.
امروزه به دليل اهميت کاهش مدت زمان پرواز و راحتي مسافران ، مسافرت با هواپيماهاي جت ترجيح داده مي شود. در ناوگان هوايي کشور ما، تنها کمتر از 20درصد هواپيماهاي ناوگان هوايي که شامل کمتر از 10درصد صندلي هاي موجود مي شود، از نوع توربوپراپ هستند؛ بنابراين اصولا ناوگان هوايي کشور در پروازهاي داخلي از هواپيماهاي با نوع موتور نامناسب استفاده مي کنند. علاوه بر نوع موتور، عوامل ديگري ازجمله مشخصات ماموريت مثل ارتفاع پرواز، تعداد صندلي ، طول باند و غيره روي کارآيي کلي هواپيما از نظر مصرف سوخت تاثير مي گذارند.

انتخاب هواپيماي مناسب با طول مسير

حدود 80درصد کل پروازهاي مسافري به پروازهاي داخلي اختصاص دارد. از نظر سوخت مصرفي در پروازهاي داخلي نيز مي توان گفت تقريبا 65درصد کل سوخت هوايي در پروازهاي داخلي مصرف مي شود؛ بنابراين بررسي شيوه مصرف سوخت و ارائه روشهاي کاهش ميزان آن در پروازهاي داخلي از اولويت خاص برخوردار است.
يکي از ويژگي هاي پروازهاي داخلي از نظر مصرف سوخت ، تطابق نوع و مدل هواپيما با طول مسير (برد) است. مجموعه عوامل مختلف موثر در طراحي هواپيما باعث مي شود به ازاي افزايش برد (تا سقف برد هواپيما) ميزان مصرف سوخت کاهش يابد.
روشهاي اجرايي براي کاهش مصرف سوخت در حمل و نقل هوايي بدين شرح است : 1-استفاده از هواپيماهاي توربو پراپ براي مسيرهاي کوتاه 2-مدرنيزه و به روز کردن مديريت ترافيک هوايي 3-تشويق خلبانان در صورت داشتن پروازي کم مصرف 4-کاهش مناطق ممنوعه در مسير پرواز هواپيما.
در نتيجه استفاده از هواپيماهاي متوسط و دوربرد در مسافتهاي کوتاه مي تواند منجر به افزايش سوخت مصرفي به ازاي هر صندلي تا حدود 5/1برابر شود؛ بنابراين استفاده از هواپيماي مناسب مي تواند مصرف سوخت را به ميزان قابل ملاحظه اي کاهش دهد.
ازجمله راهکارهاي اساسي در کاهش مصرف سوخت بخش هوايي ، هدايت شرکتهاي هواپيمايي به استفاده از هواپيماهاي توربوپراپ در مسيرهاي کوتاه و کمک به توليد داخلي و ارتقاي کيفيت طراحي آنهاست که مي تواند موجب صرفه جويي قابل ملاحظه اي در مصرف سوخت شود؛ همچنين در صورت نداشتن امکان طراحي قوي تر و مدرن تر، توجه به فناوري موتور به عنوان يکي از عوامل مهم در مصرف سوخت هواپيما حائز اهميت است.

هواپيماي بدون سرنشين predator

هواپيماي بدون سرنشين predator متعلق به نيروي هوايي آمريكا مي باشد . اين هواپيما بسيار مقاوم بوده و براي نظارت و شناسايي اهداف نظامي بكار برده ميشود. سيستم هاي مجهز اين سيستم مانند سيستم عكسبرداري راداري SAR ، دوربين هاي ويدئويي اپتيكال ، سيستم نظارت مستقيم مادون قرمز FLIR ، ميتواند تصاوير نظارتي دقيقي را فراهم نموده و اين اطلاعات را همزمان براي سربازان خط مقدم و يا فرماندهان نظامي ارسال داشته و يا از طريق ماهواره هاي مخابراتي به ساير قسمت هاي جهان ارسال كند.
قرارداد سيستم كاملا اتوماتيك اين هواپيما در ژانويه 1994 توسط نيروي هوايي امريكا منعقد گرديد.
اين هواپيما بمنظور استفاده در اسكادران تجسسي يازدهم و پانزدهم نيروي هوايي امريكا به مرحله توليد رسيد.
سيستم كاملا اتوماتيك predator 18 در مارس 1998 كار خود را آغاز كرد.
شركت ايتاليايي Meteor بعنوان مقاطعه كار، مسئول اسمبل كردن هواپيما هاي كاملا خودكار UAV Predator گرديد . يك پيكره شبكه هواپيماي بدون سرنشين Predator شامل چهار هواپيما ، يك سيستم كنترل زمين و يك ترمينال توزيع اطلاعات جاسوسي و نظامي ميباشد.
هواپيما هاي Predator توانايي بيش از 40 ساعت پرواز و سرعتي حدود 130 كيلومتر در ساعت را دارد.
تجهيزات پروازي بوسيله باندهاي راديويي UHF و VHF كنترل ميگردد . همچنين يك لينك راديويي ديد مستقيم در باند C-Band با رنج نرمال 150 مايل و يك لينك ماهواره اي Ku-Band در اين هواپيما بكار گرفته ميشود.
ايستگاه هاي كنترل زميني معمولا در اطاقكهاي متحرك 10 متري قرار داشته كه شامل سيستم كنترل راديويي هواپيما ( خلبان راديويي) ، سه سيستم استخراج كنند اطلاعات ( اپتيكال ، مادون قرمز و راداري) ، و سيستم استخراج اطلاعات از ترمينالهاي ماهواره اي مربوطه.
اطلاعات جمع آوري شده مانند اطلاعات تصويري ، ميتواند از طريق يك كانال راديويي ديد مستقيم به كاربران ارسال شده و يا از طريق سيستم ارتباطي ماهواره اي به ايتستگاه هاي مورد نظر زميني مخابره گردد.

تصوير فوق يك ايستگاه سيار زميني را نشان ميدهد . در اين پانل CRT بالايي موقعيت هواپيما را نشان ميدهد و CRT پائين مشاهدات هواپيما توسط دوربين هاي نصب شده در آن را نه نمايش ميگذارد.
عكسها ويا تصاوير متحرك ويدويي مستقيما از طريق امواج راديويي و يا از طريق لينك هاي ماهواره اي به ايستگاه هاي زميني مخابره ميگردد. از اين طريق كنترل كامل هواپيما از طريق سيميلاتور موجود در ايستگاه زميني صورت ميگيرد.
منبع: http://power.smsm.ir
/س