تاپیک جامع اخبار فضا و مدار تاپیک جامع اخبار فضا و مدار

[mahdavi3d 14,067]

سفر هواپيماها به فضا با فناوري جديد موتور فضاپيما! 

محققان انگليسي از آغاز تست موتور جديدي خبر مي‌دهند كه امكان برخاستن فضاپيما از روي باند معمولي فرودگاه را فراهم مي‌كند.
به گزارش سرويس فناوري خبرگزاري دانشجويان ايران (ايسنا)، پروژه Skylon طراحي وسيله نقليه فضايي براي سفر به مدار زمين است كه بتواند مانند هواپيما از روي باند فرودگاه برخاسته و بر زمين بنشيند.
اصلي‌ترين بخش پروژه شامل فناوري نوين طراحي موتور است. موتور Sabre در سرعت پايين مانند موتور جت هوا تنفس مي‌كند، اما در ارتفاع بالا در جو با تغيير وضعيت به حالت راكت با سوخت اكسيژن تبديل مي‌شود.
«الن باند» مديرعامل شركت REL اعلام كرد: فناوري ابداعي در طراحي اين موتور مي‌تواند باعث به حداقل رساندن زمان پرواز هواپيما به اقصي نقاط جهان شود؛ همچنين امكان يك سفر فضايي با هواپيما و بدون نياز به موشك‌هاي متداول محقق مي‌شود.
مهندسان شركت اميدوارند كه اين آزمايش بتواند باعث ترغيب سرمايه‌گذاران براي تأمين بودجه 400 ميليون دلاري اين طرح و آغاز فاز نهايي پروژه شود.
فناوري طراحي موتور Sabre ماه جولاي و همزمان با برگزاري نمايشگاه بين‌المللي هوايي فارنبورگ در معرض ديد علاقه‌مندان قرار مي‌گيرد.

 اردی‌بهشت ۱۳۹۱
منبع: ايسنا
http://isna.ir/fa/ne...اوري-جديد-موتور
****************


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

http://gallery.military.ir/albums/userpics/splm_inside_m.jpg

http://gallery.military.ir/albums/userpics/splm3_m.jpg

 

http://gallery.military.ir/albums/userpics/thumb_splm3_m.jpg
منبع عكس‌ها: سايت رسمي ري‌اكشن‌انجينز
http://www.reactionengines.co.uk/index.html

http://www.reactione...o.uk/index.html

[SAEID 2,833]

تشکر برادر مهدوی گرامی.

منتقل شد به بخش علوم فضایی و فضانوردی.

از این پس اخبار فضایی که بیشتر جنبه معرفی و علمی دارن رو به این ارسال کنید.

[ILLUMINATOR 60]

طرح خیلی جالبی داره ولی در رقابت با پروژه های بسیار بزرگ شرکتهای خصوصی فضایی آمریکایی و بودجه های نجومی که اونا در اختیار دارند فکر نکنم بتونه دوام بیاره و حرفی بزنه. به ویژه که انگلیس در این گونه پروژه ها خیلی خساست به خرج میده و اصلا میلی به سرمایه گذاریهای کلان نداره . مسئولان این طرح باید به فکر جذب مشتری های عرب برن و باید دید که اعراب به تکنولوژی بریتانیایی تا چه حد اعتقاد دارند.

[mahdavi3d 14,067]

گفته شده موتور SABRE علاوه بر كاربرد فضايي، مي‌تواند انقلابي در زمينه هوايي ايجاد كند.
با هواپيماي مجهز به چنين موتوري، مي‌توان از يك طرف كره زمين به طرف ديگر (به عنوان مثال پرواز انگلستان به استرالیا) را تنها در چهار ساعت، به جای 22 ساعت مورد نیاز فعلي، طي كرد. چنين دستاوردي توسط حركت با سرعت 5 ماخ در داخل جو، به كمك موتور هواتنفسي-راكتي SABRE امكان‌پذير خواهد بود.
موضوعي چالشي فعلي براي موتور، توانايي خنك‌كاري مداوم جريان هواي ورودي از دماي بيش از 1000 درجه ساتيگراد به منفي 150 درجه، در زمان كمتر از 1-صدم ثانيه است كه چنين چيزي 2 برابر محدوديت‌هاي توانايي‌ فني فعلي براي موتورهاي جت است.

منبع (و اطلاعات بيشتر) :
http://www.wired.co....ylon-spaceplane
http://www.flightglo...-cooler-374231/

---

ري‌اكشن‌انجينز در نمايشگاه فارنبرو 2012

[mahdavi3d 14,067]

ويدئو

دانلود (حجم: 18.15 مگابايت)
http://trainbit.com/...RE_45371849.wmv

منبع:
http://www.gizmag.co...e-engine/23304/

ببخشيد كه ارسال متوالي دادم. تاپيك بالا بيايد.

[mahdavi3d 14,067]

سيستم خنك‌كاري جريان هوا در موتور سابره







اطلاعات بيشتر در لينك زير
http://www.reactione...eatex_work.html

---

توضيحاتي هم در ويدئو زير داده شده است.

دانلود (حجم: 17.11 مگابايت)
http://trainbit.com/...terview__SD.mp4

<

[mahdavi3d 14,067]

مستند ب#ي‌بي%سي در همين زمينه.
از تاريخچه پروژه شروع كرده و توضيحات نسبتا جامعي داده.
مدت مستند: 50 دقيقه

دانلود (حجم: 180 مگابايت)
http://trainbit.com/...entary_1001.mp4

<

[mahdavi3d 14,067]

ري‌اكشن‌انجينز اعلام كرد: اينك، فناوري لازم براي ساخت موتور سابره را كسب كرده و در اختيار دارد.
28 نوامبر 2012 (8 آذر 1391)
http://www.parabolic...12/11/28/44686/

ببخشيد كه ارسال متوالي دادم. تاپيك بالا بيايد.

[mahdavi3d 14,067]

انقلاب در فناوری موتورهای جت

آزمایش مبدل حرارتی پیش‌رفته موتور SABRE که می‌تواند دمای ۱۰۰۰ درجه سانتیگراد را در کسری از ثانیه به منفی ۱۵۰ درجه سانتیگراد برساند، فصل جدیدی را در تاریخ موتورهای هوافضایی گشود.
هیتنا: موتور SABRE (Synergistic Air-Breathing Rocket Engine)، يك موتور راكتي هواتنفسي، با بهره‌گيري از فناوري موتورهاي راكتي و توربين‌هاي جت است. اين موتور در محيط اتمسفر مانند يك موتور جت و با نزديك‌شدن به محيط فضا به عنوان يك موتور سيكل بسته راكتي، نيروي پيشرانش توليد مي‌كند.
موتور مذكور توسط شركت REL (Reaction Engines Limited) و به منظور استفاده در فضاپيماي قابل بازيابي SKYLON انگلستان در حال توسعه مي‌باشد. فضاپيماي SKYLON، يك حامل فضايي قابل بازيابي (شاتل فضایی انگلیسی) براي نقل و انتقال ماهواره‌ها و بار به فضا است كه طراحي آن توسط شرکت رولز رويز و صنایع هوافضاي انگليس انجام شده است.

سيكل اصلي موتور SABRE، سيكل موتورهاي سوخت مايع مي‌باشد و پيشرانه به كاررفته در آن هوا، اكسيژن مايع و هيدروژن مايع است. جریان هوای داغ مافوق صوت ورودی به موتور توسط مبدل‌ حرارتی، در یک‌صدم ثانیه، از 1000 درجه سانتی‌گراد به منفی 150درجه سانتی‌گراد می‌رسد و از این طریق قادر به تولید اکسیژن مایع از هوای موجود در اتمسفر خواهد بود. عدم نیاز این موتور به اکسیژن مایع مادامیکه در اتمسفر قراردارد، موجب کاهش وزن فضاپیماها خواهد شد این موتور تا زماني كه در اتمسفر قرار دارد، نیازی به اکسیژن مایع ذخیره شده در مخازن نخواهد داشت و با اکسیژن مایع تولیدی توسط مبدل حرارتی و نیز هیدروژن موجود در مخازن عمده نیروی تراست را توسط موتورهای راکتی ایجاد می‌کنند. این موتور در این مرحله (فاز قرارگیری در اتمسفر و قبل از ورود به فضا) از چندین موتور رم‌جت که در انتهای این موتور و اطراف نازل‌های راکتی تعبیه شده نیز به منظور تولید نیروی تراست بهره‌ می‌گیرد، جریان هوای ورودی این موتورها (رم‌جت‌ها) از جریان هوای کنارگذر داغ خارج از مبدل‌های حرارتی تأمین می‌شود.

با عبور از اتمسفر و نزدیک‌ شدن به فضا سیکل عملیاتی این موتور تغییر می‌کند، در این وضعیت دهانه‌ی متحرک ورودی هوا موتور بسته شده و این موتور تبدیل به یک موتور راکت (سیکل بسته) می‌شود؛ در این حالت اکسیژن و هیدروژن مایع، از مخازن تعبیه شده در فضاپیما تأمین می‌شود.
یکی از موانع اصلی برای توسعه‌ی موتورهای هواتنفسی برای پرتابگرهای فضایی، توسعه‌ی مبدل‌های حرارتی سبک و با کارایی مناسب برای آنها می‌باشد. موفقيت تست مذكور، به دليل نقش حياتي مبد‌ل‌هاي حرارتي كه تا كنون از موانع توسعه اين موتور محسوب مي‌شد حائز اهميت است؛ این موفقیت نتیجه تلاش بیش از 30 سال شرکت REL برای توسعه این فناوری است كه در حال حاضر موفق به بکارگیری این فناوری در موتور SABRE شده‌اند ، مبدل حرارتی گاز هلیوم مورد استفاده در این موتور، حدود 100 برابر سبک‌تر از فناوری‌های موجود در این زمینه است.

موتورهای SABRE قادرند یک هواپیما را در کمتر از 4 ساعت به سمت دیگر کره‌ی زمین برسانند و امکان پروازهای مستقیم حامل‌های فضایی قابل بازیابی با امکان پرواز (و فرود) از یک فرودگاه را فراهم می‌کنند. این موتورها را می‌توان به نوعی انقلابی در فناوری پیشرانش هوافضا پس از موتورهای جت قلمداد کرد. اين موتورها در آينده مشخصات عملياتي جديدي را براي وسايل پرنده همچون، پرواز افقي ماوراء صوت و نيز دسترسي به حامل‌هاي فضايي قابل بازيابي كم‌هزينه را در دسترس قرار خواهند داد.

۲۷ آذر ۱۳۹۱
منبع: هيتنا

ببخشيد كه ارسال متوالي دادم. تاپيك بالا بيايد.

[mahdavi3d 14,067]

دولت انگلیس از برنامه‌هایی به منظور ارائه 60 میلیون پوند برای یک موتور موشک جدید انقلابی با قابلیت اعزام انسان به جو زمین در 15 دقیقه خبر داده است.
به گزارش سرویس فناوری خبرگزاری دانشجویان ایران(ایسنا)، موتور «Sabre» (موتور موشک هوازی توام)توسط شرکت انگلیسی Reaction Engines ساخته شده است.
به ادعای این شرکت، موتور Sabre می‌تواند برای کمک به سرعت دادن به فضاپیماهای کنونی تا پنج برابر سرعت صوت مورد استفاده قرار بگیرد و قصد دارد از این فناوری بر روی فضاپیمای منحصربفرد اسکایلون بهره ببرد که دارای سرعت 2174 کیلومتر در ساعت است.
به گفته سازندگان، همچنین با این سرعت یک هواپیما به لحاظ نظری می‌تواند از آمریکا تا استرالیا را در کمتر از پنج ساعت طی کند.

دیوید ویلتز، وزیر دانشگاهها و علوم انگلیس اظهار کرده که سرمایه‌گذاری بر روی این موتور به ارائه پشتیبانی در یک مرحله مهم برای تولید یک پیش‌ساخت کامل از آن خواهد پرداخت.
جزئیات بیشتر در مورد این سرمایه‌گذاری قرار است در نشست فضای بریتانیا در گلاسکو ارائه شود.
اسکایلون یکی از رقبای شرکت ویرجین گالکتیک ریچارد برانسون بوده که به ارائه یک تجربه بی‌وزنی شش دقیقه‌ای به شش مسافر در طول پرواز فضایی با هزینه حدود 121 هزار پوند می‌پردازد.
اسکایلون قرار است همین تجربه را با قیمت ارزانتر ارائه کند،‌البته هنوز قیمتی برای آن اعلام نشده است.
آمار بدست آمده از این شرکت نشان داده که فضاپیمای اسکایلون می‌تواند هزینه پرتابهای فضایی را تا حدود 95 درصد کاهش دهد.

موتور Sabre در 100 آزمایش موفق شرکت کرده و طراحی آن اخیرا مورد تائید سازمان فضایی اروپا قرار گرفته است.
موتورهای هوایی سنتی رایج باید مخازن اکسیژن مایع را در زمان سفر با سرعت بیش از 3000 کیلومتر در ساعت با خود حمل کنند چرا که بدون اکسیژن قادر به تنفس نیستند.
اکسیژن به موتور کمک می‌کند تا سوخت مورد نیاز برای تامین نیروی پیشرانه‌ها را بسوزاند.
طراحی Sabre از سیستمی از لوله‌های پر از هلیوم استفاده می‌کند. هوا از درون این لوله‌ها رد شده و هلیوم به حذف گرما کمک می‌کند.
به محض قرار گرفتن در فضا این موتور می تواند به حالت موشک تغییر داده شود. بر این اساس، فضاپیما می‌تواند برای حدود 36 ساعت در مدار سفر کرده و برای مثال از آن برای ارسال ماهواره استفاده شود.

۲۶ تیر ۱۳۹۲
منبع: ایسنا

ببخشيد كه ارسال متوالي دادم. تاپيك بالا بيايد.

[DeathStalker 3,165]

قسمت اول:

مصاحبه با سازندگان سیستم!



به جز تست های "گرم" چه تستهای precooler ای انجام شده؟

تا حالا 200 تست مختلف precooler با زمان های متفاوت و هدفهای مختلف انجام شده. به عنوان مثال، تست precooler ای برای 6 دقیقه در دمای زیر صفر انجام شده تا موادی که در ساخت موتور به کار میروند، در شرایط واقعی ازمایش شده باشند. ولی هنوز به نتیجه ی کاملی نرسیدیم برای انتخاب بهترین ماده برای این شرایط خاص (دمای خیلی پایین و فشار خیلی بالا.)
تست بعدی که میخواهیم انجام بدهیم، مشابه قبلی هست، ولی تا دمای 150- قرار است جریان هوایی رو سرد کنیم تا ببینیم اصلاحاتی که روی سیستم انجام داده ایم تا چه حد در شرایط واقعی جواب می دهد.

به جز کار بر روی pre-cooler technology، بر روی چه چیزهای دیگری کار میکنید و تا چه حد موفق بوده اید؟
به ساده ترین زبان، SABRE engine یعنی مخلوطی از تکنولوژی موتورهای جت و راکت ها. کاری که به کمک پیشرفتهای علمی در خصوص مواد light-weight heat exchangersانجام شده. و چون برای نخستین بار این کار انجام میشود، مجبوریم ازمایش های زیادی کنیم که بتوانیم با دیتاهای آن، مدل سازی خود را اصلاح کنیم. مثلا:

engine intake aerodynamics using wind tunnel testing
contra-rotating turbines for the helium loop
combustion chamber cooling using liquid oxygen and hydrogen film cooling
altitude compensating nozzles to further increase engine performance
pre-cooler installation aerodynamics
development of other light-weight heat exchangers needed within the SABRE engine
engine igniters
low NOX combustors for atmospheric cruise applications

چقدر به مدلسازی های کامپیوتری نیاز داشتید؟ امکان داشت بدون آن بتوانید کارتان را انجام دهید، یا اینکه فقط زمان آن را بیشتر میکرد؟

بدون مدلسازی، انجام این کار غیر ممکن است! البته جالب است که بدونید شروع کار، با خودکار و کاغذ و فقط بر پایه ی دانش فیزیک خودمون بود! ولی از مدلسازی برای انالیز aerodynamics اجزا تا پرفورمنس trajectory سیستم استفاده کردیم.

اگه همه چیز طبق برنامه جلو بره، چقدر زمان لازم دارید تا تست آن را روی زمین انجام دهید؟

قابلیت مهم موتور ما این هست که بدون توجه به سرعتی که در حال حرکت (پرواز) باشد، جریان هوای داخل آن همیشه ساب سونیک است! برای همین میتوان آن را دقیقا روی زمین هم تست کرد، بدون اینکه شرایط ما با شرایط واقعی خیلی تفاوت داشته باشه. یکی از دلایلی که توسنتیم هزینه های کار رو کم کنیم هم همین بوده است.

حدود 2 سال دیگه زمان لازم داریم تا با کامل کردن دیتاها، اولین موتور SABRE رو در اندازه واقعی تولید کنیم. بعد از آن حدود 2-3 سال دیگه طول میکشه تا با تکمیل تست های زمینی و هوایی، پروتوتایپ اون رو تولید کنیم و آماده تست نهایی بشه.

شما میتونید اندازه ی این موتور رو تغییر دهید و بزرگتر کنید تا در هواپیماهای بزرگتر هم قابل استفاده بشه؟

ما راه زیادی توی هوافضا جلو اومده ایم، از اولین موتورها تا اختراع توربین های تک کریستالی. در تئوری، بله امکان بزرگ یا کوچک کردن این موتور وجود دارد (با توجه به جزیان های هوایی مورد نیاز آن)، ولی شرکت ما یه شرکت تقریبا کوچک است و نیاز به کمکهای بسیاری برای این کار دارد. البته از یه مقداری دیگر نمیتوان آن را موچک کرد، زیرا برخی قطعه ها قابل کوچک تر شدن نیستند. مثلا ضخامت بدنه را از یه حد مشخص نمیشه کمتر کرد، یا اگه اندازه موتور از حدی کمتر بشه، دیگه پرفورمنس اون اپتیمم نیست. برای همین محدودیت هایی هم داریم. مشکل دیگه، نیاز بازار هست. که باید ببینیم چه هواپیماهایی مورد استقبال خواهند بود و چه سفارش هایی دریافت خواهیم کرد.

پایگاه های این هواپیماها در کجا ساخته خواهند شد؟

مشکل بزرگ این موتور، نویز زیاد اون هست، برای همین باید در جایی قرار داشته باشند که پرجمعیت نیست. پس نمیشه توی Heathrow اونها رو به کار برد! ولی از الان چند منطقه خاص (از جمله در بریتانیا) برای آن در نظر گرفته ایم. بیشتر اونها باید توی مناطق استوایی باشند تا به خاطر وضعیت مداری، بیشترین payload را داشته باشند.

چه کاربردهای دیگه ای این موتور میتونه داشته باشه؟

به زودی در پروژه ی LAPCAT اتحادیه اروپا از این موتور برای ساخت هواپیماهای با سرعت تقریبا 5 ماخ استفاده خواهد شد. همچنین پیشرفتهای ما در سیستمهای خنک کننده، کمک زیادی به نیروگاه ها و توربین ها خواهد کرد.

دولت بریتانیا کمکهای قابل توجهی به ما برای توسعه محصولمون و کامل کردن اون کرده، ولی هنوز هم نیازهای زیادی داریم. یکی از دغدغه های ما نیز اقتصادی کردن استفاده از آن است تا بتوان تولید انبوه آن را آغاز کرد. همکاری های خوبی هم با بعضی شرکتها در اروپا و امریکا داریم. صنعت هوافضای بریتانیا به عنوان دومین غول دنیا، مهمترین شریک و همکار ما خواهد بود.

[mahdavi3d 14,067]

به گزارش بی‌%بی‌#سی! طبق مطالعه S-ELSO (اپراتور خدمات پرتاب اروپایی سایکلون-محور) مدل خدمات تجاری برای پرتابگر سایکلون-محور در حوزه‌هایی مثبت است و بالقوه می‌تواند برای حمل محموله‌های دولتی و تجاری در یک افق 20 ساله و بیشتر مطرح باشد.
این مطالعه به طور خاص به ارزیابی قابلیت حمل محموله نپرداخته است، اما سایکلون باید قادر به حمل محموله 11 تنی به ایستگاه فضایی و همچنین قرار دادن کاوشگرهایی به جرم تا دو تن در مسیر فرار از جاذبه زمین به مقصد دیگر سیارات باشد.
اگر موانع پیشت سرگذاشته شوند و دولت انگلسان حاضر به تقبل 60 میلیون یورو برای تکمیل فاز نهایی موتور سابره باشد، وسیله‌ای سایکلون-مانند برای پرواز در سال‌های 2020 می‌تواند قابل ساخت باشد.

منبع و اطلاعات بیشتر:

http://www.bbc.co.uk/news/science-environment-27591432[/CODE][/font][/size]

[mahdavi3d 14,067]

یک سند 60 صفحه‌ای با عنوان SKYLON Users’ Manualء- (May 2014) از هر کدام از لینک‌های زیر می‌توانید دریافت کنید (حجم:4.75 مگابایت)
http://trainbit.com/files/9815511884/SKYLON_Users_Manual_Rev_2.1.pdf
http://www.reactionengines.co.uk/tech_docs/SKYLON_Users_Manual_Rev_2.1.pdf

[mahdavi3d 14,067]

جناب علي رسول زاده مطلب خوب و روانی را در مورد این پروژه برای سایت ترنجی قرار داده‌اند که برای غنای بیشتر این تاپیک با ذکر منبع اینجا قرار می‌دهم:

(برای تصاویر در اندازه اصلی، روی آنها کلیک کنید)

 

 

آلن باند و فضاپیمای “اسکایلان” که ممکن است انقلابی در صنعت فضا ایجاد کند

بیایید با مردی اسطوره‌ای آشنا شویم که نزدیک به 40 سال از عمر خود را وقف رویایی کرد که شاید به‌زودی شاهد نتایج باشکوه آن باشیم. فلسفه این 40 سال فعالیت بی‌وقفه چیست؟ باید خیلی به کار خود و نتیجه آن مطمئن باشید که 40 سال از عمر خود را وقف یک ایده کنید!
با ما همراه باشید، داستانی که پیش رویتان است، داستان گروه کوچکی از مهندسان ماهر بریتانیایی است که با وجود مشکلات فراوان، کارشکنی‌های دولتی‌ها، عدم اقبال عمومی‌در مقابل طرح‌های انقلابی، مصرانه در پی تحقق رویای خود هستند. رویایی که از کارگاه کوچک یک پسربچه در حیاط خلوت خانه شان شروع شد، و این پسربچه کسی نبود جز آلن باند!
آلن باند، نوجوانی‌اش را در عصر رقابت‌های فضایی گذراند و از همان زمان مانند بسیاری دیگر متوجه یک ایراد بزرگ در تکنولوژی راکتی شد. سازمان‌های فضایی به‌محض شروع برنامه‌های فضایی متوجه ناکارآمدی راکت‌های مورد استفاده شان شدند، و از همان دوره این ذهنیت ایجاد شد که حتماً باید راه بهتری از جدا کردن مرحله به مرحله قطعات راکت در رسیدن به مدار زمین وجود داشته باشد.
راکت‌های متداول برای رسیدن به مدار زمین، در هر ثانیه چندین تن هیدروژن و اکسیژن می‌سوزانند و در دو یا سه مرحله (یا بیشتر) قطعاتی را که خالی از سوخت هستند از خود جدا می‌کنند. این قطعات معمولاً بازیافت نمی‌شود و به زمین یا دریا افتاده و برای همیشه نابود می‌شوند. بنابراین، هزینه فعلی ارسال محموله به فضا سرسام اور است. هرچند، شرکت اسپیس ایکس اقدامی‌مثبت در بازیافت این قطعات انجام داده و نقشی موثر در پیشرفت صنعت فضایی داشته است.
راکت‌های متداول، هیدروژن را با اکسیژن وارد واکنش می‌کنند. هیدروژن سوخت جالبی است، آلودگی ندارد و نیروی پیشران زیادی نیز می‌تواند تولید کند. اما ایراد کار این است که اکسیژن مورد نیاز برای احتراق باید بصورت اکسیژن مایع همراه با راکت حمل شود و این یعنی وزن اضافی تحمیل شده، در حالی که وسیله در حال عبور از درون دریایی از اکسیژن (اتمسفر زمین) است!

فضاپیمایی نوآورانه به‌نام HOTOL
به نظر آلن باند، در این میان، اتمسفر نیز باید نقشی ایفا کند، نیازی به حمل کپسولهای سنگین و حجیم اکسیژن مایع نیست! ایده استفاده از راکت هواتنفسی اولین بار در طرح مفهومی‌HOTOL پیاده شد. طرحی از فضاپیمای HOTOL را در شکل زیر مشاهده می‌کنید:

 

 

آلن باند در ابتدای کار، از دولت انگلیس، شرکت بریتیش ایروسپیس و شرکت رولزرویس کمک مالی دریافت کرد. در ابتدا تئوری کاملاً درست کار می‌کرد، اما نتایج آزمایشگاهی کمی‌ناامید کننده بود. برای استفاده از اکسیژن اتمسفر، اولین چیزی که به ذهن می‌رسد، استفاده از موتورهای توربینی است که تکنولوژی آن اکنون به‌خوبی جا افتاده و مسأله‌ای تقریباً حل شده و بهینه‌سازی شده است. یکی از مشکلات رسیدن چنین فضاپیمایی به مدار، گرمایش شدید موتور است.
یکی از مشکلات HOTOL طراحی آن و مشکل دیگر گرمایش موتور بود. در سرعت‌های مافوق صوت (دو یا سه برابر سرعت صوت، یا بیشتر) هوای ورودی به موتور تا 1000 درجه سانتیگراد داغ می‌شود! در این سرعت استفاده از موتورهای توربینی بسیار ناکارآمد خواهد بود. چون کمپرسور موتور توان تحمل چنین دمایی را نخواهد داشت و به علاوه، از لحاظ ترمودینامیکی امکان استخراج کار چندانی وجود ندارد.
ایده‌ای که آلن باند در سر دارد این است که هوای ورودی در یک مخزن قبل از ورود به موتور بطور چشمگیری سرد شود، یعنی تا حدی که تقریباً نزدیک به مایع شدن هوای ورودی باشد (یعنی حدود 140- درجه سانتیگراد!). یکی از دستاوردهای بزرگ آلن باند، روشی بود که برای سرد کردن هوای ورودی به‌کار گرفت. برای سرد کردن هوا، از هیدروژن (سوخت) به عنوان مبرد استفاده شد. مشکل اینجا بود که هوای ورودی باید ظرف یک الی دو میلی ثانیه (!!) خنک می‌شد و ظاهراً مشکل در شدت انتقال حرارت نبود و مشکل اصلی تشکیل شبنم و یخ‌زدگی لوله‌های مبرد بود که نهایتاً جریان هوای ورودی به موتور را مختل می‌کرد.
مشکل طراحی HOTOL یک اشتباه اساسی در محل قرار دادن موتور بود. موتور این فضاپیما با پیش فرض راکت‌های متداول، در پشت آن قرار داده شد و مخزن سوخت نسبتاً درازی در طول بدنه تعبیه شد. به مرور زمان و با مصرف سوخت، مرکز ثقل فضاپیما به‌قدری جابجا می‌شود که موجب ناپایداری وسیله می‌شد.

کارشکنی دولتی‌ها
پس از مشکلاتی که برای  HOTOL پیش آمد، حمایت دولتی از این پروژه قطع شد (متأسفانه) و آلن باند برای پیشبرد این طرح سعی کرد به آژانس فضایی اروپا روی آورد. او قصد داشت طراحی خود را به آژانس فضایی اروپا برده و کار خود را آنجا ادامه دهد. اما باز هم دولت بر سر راه او ایستاد و طرح او فوراً به عنوان طرح “طبقه بندی شده” یا “فوق سری” تلقی شد و لذا طرح آنها نظامی‌محسوب می‌شد و حتی در انگلیس هم اجازه طرح جزییات آن با شرکت‌های خصوصی را نداشتند.
آلن باند در راه رسیدن به رویای کودکی اش، به برنامه فضایی انگلیس پیوست و در سال 1971 یک ماهواره کوچک به نام پراسپرو به‌کمک راکت بلک ارو در مدار قرار گرفت. اتفاق خنده داری که در این پروژه افتاد این بود که پروژه سه ماه قبل از پرتاب توسط دولت به دلایل مالی کنسل شده بود! (محافظه کاری شدید دولت انگلیس در اینجا نمایان است). این اتفاق برای آلن باند شروع یک کشمکش طولانی با دولتی‌ها برای پیشبرد رویایش بود.
در همین حین، در امریکا شرکت لاکهید مارتین در حال ساخت پیش‌نمونه پروازی X-33 بود. این طرح نیز هیچگاه تکمیل نشد و نهایتاً کنسل شد. اما برخلاف انگلیس، دولت امریکا همچنان بر تصمیم خود برای ساخت فضاپیمای قابل استفاده مجدد با پرتاب یک مرحله‌ای استوار ماند.
تصویری شبیه‌سازی شده از فضاپیمای X-33:

 

 

آغاز از نو
در انگلیس و پس از قطع امید از همکاری دولت، آلن باند و دو نفر از همکارانش، شرکتی به نام Reaction Engines را پایه‌گذاری کردند. این شرکت در منطقه‌ای در آکسفورد، نزدیک چنبره آزمایشی همجوشی هسته‌ای (که قبل از HOTOL آلن باند در این پروژه کار می‌کرد) تأسیس شد. صنایع آزمایشی انرژی همجوشی هسته‌ای، با وجود محدودیت‌های تکنولوژی مدلسازی کامپیوتری در آن زمان، به این دلیل که تست رآکتور بدون مدلسازی دقیق می‌تواند بسیار خطرناک باشد، در مدلسازی کامپیوتری از شرکت‌های هوافضایی بسیار جلوتر بودند و این تجربه کاری برای ادامه پروژه بلندپروازانه آلن باند بسیار مفید بود.

 

به‌دلیل مشکلات متعدد طراحی HOTOL، تیم مهندسی تصمیم گرفت، طراحی پیکربندی فضاپیما را کاملاً از نو و با رویکردی متفاوت انجام دهد. موتورها از انتهای بدنه حذف شده و به نوک بالها منتقل شدند و بالها نیز کمی‌به‌جلو جابجا شدند تا نزدیک محل مرکز ثقل باشند و همچنین، تغییر  مرکز ثقل در طول پرواز کمتر مشکل ساز باشد. این طراحی جدید، اسکایلان (SKYLON) نامگذاری شد. شرکت Reaction Engines تصمیم گرفت که تنها روی موتور فضاپیما متمرکز شود و ساخت بدنه به زمان دیگری موکول شود.

طرح سه‌نما از فضاپیمای اسکایلان:

 

 

طرحی از فضاپیمای اسکایلان، با تشریح قسمت‌های مختلف آن:

 

 

همزمان که آلن باند در حال کار روی اسکایلان بود، ناسا تغییر رویه داد و به استفاده از اتمسفر و موتورهای هواتنفسی روی‌ آورد. ناسا روی تکنولوژی اسکرم‌جت کار کرد. نوعی موتور جت که دارای هیچ نوع پره توربین و کمپرسور و در مجموع هیچ قطعه گردنده‌ای نیست و هوا به‌طور طبیعی در سرعت‌های فراصوتی متراکم می‌شود. اشکالی که در مورد این موتورها وجود دارد این است که احتراق باید در جریان هوای فراصوتی انجام شود و لذا بسیار ناپایدار بوده و کنترل آن بسیار دشوار است. روشن نگه داشتن این موتور بی‌شباهت به تلاش برای روشن نگه داشتن کبریت در داخل گردباد نیست! با این‌حال ناسا معتقد بود که آینده سفرهای فضایی سرنشین‌دار متعلق به موتور‌های اسکرم‌جت است. در سال 2004، پرنده آزمایشی X-43 به ماخ باورنکردنی 9.8 (یعنی 9.8 برابر سرعت صوت یا تقریباً 11000 کیلومتر بر ساعت) رسید! اما کارآیی این موتورها زمانی قابل قبول است که حداقل 3 ال 4 برابر سرعت صوت حرکت کنند و برای رسیدن به این سرعت باید از راکت‌های معمولی کمک بگیرند. بنابراین، ناسا فعلاً ایده پرتاب یک مرحله‌ای به مدار را رها کرده است.
در همین حین که ناسا ایده پرتاب یک مرحله‌ای را کنار گذاشته بود، تیم الن باند به نتایج شگرفی در موتور فضاپیمای اسکایلان (موسوم به سِیبِر) دست یافتند و عملکرد آن نسبت به موتور فضاپیمای HOTOL حدود 50 درصد بهبود یافت. این تیم درصدد به‌دست آوردن نیروی پیشران قوی در مقایسه با وزن موتور (مانند راکت‌ها) و مصرف سوخت در حد موتورهای جت بودند، این چالشی بزرگ بود که مستلزم ساخت سیستم تبرید بسیار سبک وزن بود.
در واقع کلید دستیابی به فضاپیمای اسکایلان، سیستم مبدل حرارتی پیشرفته آن است. در این مبدل حرارتی، هلیوم مایع از درون لوله‌های بسیار باریک عبور کرده و مانند یک یخچال یا کولر گازی، هوای عبوری را خنک می‌کند. قسمت سخت ماجرا، طراحی لوله‌های مبدل حرارتی بود که تا حد امکان باریک باشند تا سطح تماس بیشتری با هوا داشته باشند. جنس ماده و تکنیک ساخت این لوله‌ها و خمکاری آنها و جلوگیری از تشکیل شبنم و یخ در انحصار شرکت Reaction Engines است و در واقع این تکنولوژی، برگ برنده این شرکت خواهد بود. به‌دلیل مشکلی که با دولت سر تکنولوژی HOTOL پیش آمد، این گروه تصمیم گرفت این تکنولوژی جدید (لوله‌های مبدل حرارتی) خود را به‌عنوان “اسرار تجاری” محافظت کند.

نمایی از لوله‌های مبدل حرارتی موتور SABRE:

 

اکنون پس از بیش از سه دهه تلاش که با کارشکنی‌های زیادی نیز همراه بود، تلاش‌های این گروه تحسین برانگیز به ثمره نشسته و سیستم خنک کننده هوای ورودی موتور SABRE بدون نقص کار می‌کند. به گفته آلن باند، اسکایلان معادل هواپیمای قدیمی‌DC-3 در صنعت هوانوردی است، در آینده نه‌چندان دور شاهد معادل جامبوجت B-747 در صنعت فضانوردی خواهیم بود.

 

در ادامه، برخی تصاویر مربوط به پروژه اسکایلان ارائه می‌شود.

یک مدل از قسمت پشتی موتور Sabre:

 

خنک کننده هوای ورودی موتور در محوطه تست Reaction Engines در کولهام:

 

 

موتور “وایپر” (Viper) مورد استفاده در تست خنک کننده:

 

 

مدلی از موتور Sabre با تشریح اجزای آن:

 

این شرکت همچنین قصد دارد با ایجاد تغییراتی در موتور Sabre، موتوری به‌نام Scimitar تولید کند که روی هواپیمای ابرصوتی قاره‌پیمای این شرکت، موسوم به LAPCAT نصب خواهد شد. این هواپیما با سرعتی 5 برابر سرعت صوت پرواز خواهد کرد، برد آن 18700 کیلومتر خواهد بود و این مسافت را طی 4.6 ساعت طی خواهد کرد. تصاویری از این طرح مفهومی‌را در دو شکل زیر می‌توانید ببینید:

 

 

این نوشته را با تصویری به‌پایان می‌رسانیم که امیدواریم در آینده نه‌چندان دور، مانند هواپیماهای مسافربری به واقعیتی روزمره تبدیل شود:

 

 

علي رسول زاده

30 مرداد, 1393

منبع: ترنجی

[Navard 7,112]

به نام خداوند بخشنده مهربان 

 

 

وانتابلک (Vantablack) ؛  بالاتر از سیاهی 

 

برای نخستین بار در سال 2014، «وانتابلک» با ساختار نانولوله توسط موسسه ی «Surrey NanoSystems» بریتانیا معرفی شده است. در معرفی آن اعلام شده که این ماده می تواند 99/96 درصد از نوری که بر روی آن تابیده می شود را جذب کند.  که  در واقع گویای کشف تیره ترین ماده دنیاست.  اما خب اهمیت ماده در کجاست؟ این ماده بعنوان یک جاذب نور می تواند کمک شایانی به تلسکوپ های جدیدالساخت کند تا به وسیله آن به مشاهده  ستاره ها و اجرام کم نور بپردازند. که این مطلب افق دید ما را میلیارد ها سال نوری جلو تر خواهد برد. با حذف تابش های نور  توسط این ماده؛ همچنین می تواند یک پوشش خوب برای  ماشین ها و  جنگنده ها و بمب افکن ها باشد. هر شئی که به این ماده آغشته گردد هیچ نوع بازتابشی نخواهد داشت و از این رو جزئیات سطحی جسم موردنظر از بین می رود. نانو لوله معرفی شده باعث ایجاد خطای دید می گردد و اگه بر روی یک سطح ناصاف ریخته شود آن شی بصورت یک سطح صاف به نظر می رسد!

 

 

 

وقتی به وانتابلک نگاه میکنید، گویی به "هیچ" چشم دوخته اید! قدرت جذب نور وانتابلک به قدری فوق العاده است که در حقیقت باید گفت شما قادر به دیدن آن نیستید! و تنها به واسطه ی محیط پیرامونی آن میتوانید محدوده ی آن را تشخیص دهید. ایجاد پوششی از وانتابلک بر روی سطح اشیاء سه بعدی، باعث میشود که آنها به صورت دو بعدی به نظر برسند. فرورفتگی ها و برجستگی ها کاملامحو می شوند و به شکل یک سطح هموار سیاه رنگ به نظر میرسند. در نتیجه استفاده از وانتابلک در فناوری استتار مورد توجه قرار گرفته است. در نتیجه قابل تصور است که در رابطه با ساخت هواگرد های پنهانکار با استفاده از انواع بهبود یافته وانتابلک علاوه بر پنهان کاری  راداری به سمت پنهانکاری بصری مطلق هم در حال حرکت باشیم. با ساخت هواگرد های این چنینی قطعا سامانه های کشف بصری فعلی نا کار آمد خواهند شد که این مطلب جای بررسی و بحث بسیار دارد. مانع اصلی در استفاده از این ماده گران بودن بیش از حد آن است. قیمت وانتابلک از الماس و طلا بیشتر است. همچنین یک ضعف بزرگ دیگر  این پوشش ها مقاومت کم در برابر سایش و برخی خوردگی های حاصل از اثرات محیطی مثل جریان پرفشار هواست.

 

ب ام دبلیو X6 Vantablack 

 

چندی پیش شرکت خودروسازی BMW نیز از سیاه ترین خودروی جهان با نام X6 Vantablack نیز رونمایی بعمل آورد. خودروسازان معمولا از پوشش های استتاری برای مخفی کردن جزئیات بدنه  استفاده می کنند. اما BMW به روشی جدید متوسل شده و احتمالا با این ایده خواسته به شکلی خلاقانه تر یکی از مدل های X6 را که در آینده راهی بازار خواهد شد، از دیده ها پنهان کند!

 

 

منابع:

1- https://fa.wikipedia.org/wiki/ویکی‌پدیای_انگلیسی

http://www.engadget.com/2016/03/05/vantablack-2/

3-ownloads/main_72a3a0b4f1892918d69094337ea08575.pdf

4- https://digiato.com/article/2019/08/29/ب-ام-و-x6-vantablack-سیاه-ترین-خودرو/