Bird of Prey

[7mmt 12,645]

 

در 18 اکتبر 2002 بوینگ پروژه ی Bird of Prey   را  طی اجرای مراسمی در یکی از مراکز خود در سنت لوییز از طبقه بندی سری خارج کرد . هم نام یکی از فضا پیماهای مجموعه ی تلویزیونی پیشتازان فضا نام گذاری شده بود . این اثبات گر تکنولوژی پیش رفت های انقلابی در زمینه های مربوط به کم پیدایی و طراحی هواپیماهای بدون دم و همچنین روش های نمونه سازی سریع ایجاد کرد .

پروژه که در 1992 شروع شده بود حتی پس از خاتمه یافتن در 1999 پنهان و سری نگاه داشته می شد . سخنگوی بوینگ اعلام کرد این پروژه  از طبقه بندی خارج شده است  به دلیل اینکه " تکنولوژی ها و توانایی هایی که در طول این طرح توسعه پیدا کردند تبدیل به استاندارد های صنعتی شده اند و دیگر نیازی نیست که وجود این هواپیما انکار شود "  . ان چیزی که بر این رویداد اهمیت مضاعف می بخشید حضور 2 مقام بلند پایه ی نیروی هوایی  James Roche و Gen. John Jumper بود .

 Jim Albaugh  رئیس و مدیرعامل صنایع دفاعی بویینگ بیان داشت :

 "اخیرا سرمایه گذاری در پروژه های اثبات گر تکنولوژی همانند  Bird of Prey  بویینگ را در موقعیتی قرار داده که به شکل دهی تحول صتعنی ما کمک می کند ."   با این هواپیما ما قواعد مربوط به طراحی و ساخت هواپیما را تغییر دادیم و چیزی که ما یاد گرفتیم ما را قادر می  سازد تا احتیاجات مشتری هایمان را با محصولات با قابلیت بالا و در عین حال مقرون به صرفه براورده کنیم . پروژه هایی همانند برداوپری ارائه دهدنده ی کاتالیست هایی برای یک پارچه کردن سرعت چابکی و هم چنین کاهش هزینه ی فرایند ها یی ست که ما برای معرفی یک محصول تجاری جدید یا یک سامانه ی دفاعی به بازار از ان استفاده می کنیم .  "

یکی از انواع اثبات گر تکنولوژه هایی که توسط دفتر تحقیاقات و توسعه ی پیشرفته ی مک دانل داگلاس ,  فانتوم ورکز , در سنت لویس توسط بودجه ی شرکت طراحی و ساخته شد  . بریا برنامه ی ارزیابی پرواز نیروی هوایی امکانات تست پروازی اش را در اختیار قرار داد شامل هواپیما های تعقیب کننده پرسنل مهندسی  و یک خلبان برای پرواز های ازمایشی . پس از ادغام مک دانل داگلاس با بویینگ در 1 اگوست 1997 کمپانی بویینگ به تخصیص بودجه به پروژه ادامه داد که بالق بر 67 میلون دلار در طی 8 سال بود .

تنها 3 خلبان با برداوپری پرواز کردند  Rudy Haug (McDonnell Douglas/Boeing), Lt. Col. Doug Benjamin (USAF) and Joseph W. Felock III (Boeing) .  Haug   در حقیقت به عنوان خلبان رزرو پروژه اختصاص داده شده بود اما هنگامی که خلبان اصلی پروژه Fred Madenwald  

 

 

پس از تست های تاکسی سرعت بالا استعفا داد  Haug جایش را گرفت  . او 8 پرواز را خلبانی کرد شامل اولین پرواز پس از تنظیمات و پیکره بندی نهایی .  Benjamin فرمانده ی تیم ترکیبی تست برداوپری  خلبان بعدی این هواپیمای با طرح نامتعارف بود او پروفایل هایی را بریا پرواز این اثبات گر تکنولوژی توسعه داد و همچنین 21 سورتی پرواز برای بسته های افزایش کارایی را خلبانی کرد شامل اخرین پرواز هواپیما . Felock  9 سورتی پرواز انجام داد با غلبه بر چالش های متعدد اایجاد شده توسط عملکرد هواپیما و محدودیت های کیفیت پرواز . او بیان داشت " این برنامه ای با عظیم بود اما من خوشحال شدم هنگامی که به پایان رسید " . در سپتامبر 2007 این 3 تن جایزه ی معتبر Iven C. Kincheloe را از انجمن خلبانان تست تجربی برای دست آورد برجسته ی حرفه ای در طول هدایت کردن پرواز های تست دریافت کردند .

 

 

 

طراحی Bird of Prey

 

در این طراحی هواپیما ایده های ابتکاری بسیاری در جهت کاهش بازتاب راداری و اثرات مادون قرمز و پیدایی بصری گنجانده شده است .طراحی شده بود تا پلت فرمی را ارائه دهد که بتواند در طول روز پرواز عملیاتی داشته باشد . نشانه هایی روی سطح خارجی ان نمایان شده که در اسمان ترکیب می شود ( از نظر بصری) و بازتاب های اشکار کننده را از قطعات ان مانند ورودی موتور کاهش می دهد . برداوپری از جمله ی اولین هواپیماهایی بود که در ساخت  سازه ی ان از ترکیب قطعات بزرگ یکپارچه ی کامپوزیت , قالب های یکبار مصرف ازان قیمت , 3بعدی سازی مجازی  طرح ها و فرایند مونتاژ برای اطمینان از توانایی و کیفیت بالا , استفاده شد .

 

 

با 47 پا طول سرعت زیر صوت و تک سرنشینه ویژگی بارز این هواپیما پیکره بندی  بدون دم و بال هایی خمیده به طول تنها 23 پا است . وزنش نزدیک 7400 پوند است و 9 پا ارتفاعش است .

کابین ان فاقد فشار است و ورودی هوای موتور ان در پشت کاناپی (اسمانه) قرار دارد .

موتور توربو فن Pratt & Whitney JT15D-5C  که رانش 3190 پوند را در حالت نصب نشده (در شرایط معادل سطح دریا) ارائه می دهد سرعت عملیاتی 300 مایل در ساعت و حداکثر ارتفاع عملیاتی 20 هزار پا را به پرنده می بخشد .

به دلیل هزینه و عوامل برنامه مهندسین فانتوم ورکز طراحی برداوپری را با استفاده از روش های مکانیکی فعال ,  سیستم کنترل پرواز هیدرولیکی بجابی سیستم پیچیده تر و گران قیمت تر پرواز با سیم دیچیتالی  انجام دادند . برای کنترل چرخش , 11 میله ی فشار و یک میکثر مکانیکی منتاژ شده در بال های داخلی و سکانها و پنل های خمیده ی بال به استیک ( stick – همون اهرم کنترل )  و پدال سکان  مرتبط شد برای تنظیم 4 سطح کنترلی ( سطوح متحرکی که هدایت و چهت دهی بدنه به وسیله ی انها انجام می شود - مترجم ). محور ها و اهرم ها در میکثر امکان کنترل را بر اساس پیش بینی مشتقات ثبات از داده های تونل باد و محاسبات دینامیک سیالات ارائه می دهند .

فانتوم ورکز برداوپری را به عنوان محصولی دریافت که میتواند راه ساختن یک اثبات گر تکنولوژی را با کمترین هزینه ی ممکن نشان دهد . بریا صرفه جویی در هزینه طراحان برای بسیاری از قطعات از نمونه های ساخته شده ی موجود استفاده کردند ( buy before you build and reuse before you buy -مترجم ) که پیامد های قابل توجهی در طول اجرای برنامه ی تست در پی داشت.

موتور از همان نوعی بود که در جت تجاری Cessna Citation استفاده شده بود و ارابه ی فرود اصلی شامل قطعات اصلاح شده از Beech King و Queen Air هواپیماهای توربوپراپ مسافری بود . صندلی ایجکت خلبان و دستگاه اضطراری تخلیه از زیر بدنه از یک  McDonnell Douglas AV-8B Harrier برداشته شده بود . اهرم کنترل ( استیک) و کنترل کننده ی جریان سوخت از یک F-18 Hornet باز یابی شده بود و پدال های سکان از یک A-4 Skyhawk , 2 هواپیمای ساخت McDonnell Douglas aircraft .

 

 

صفحات  elevon  و چرخ ها و تایر ها از یک جت تجاری Grumman Gulfstream II  گرفته شد . ابزار های عمومی هوانوردی کاپیت به طور قابل توجهی از تجهیزات مشابهی که با مشخصات نظانی ساخته شده بودند ارزان تر بودند . بر طبق انچه که خلبان تست نیروی هوایی Doug Benjamin بیان کرده : " زمان سنج ان از فروشگاه وال مارت خریده شده بود و سیستم کنترل محیط ان اساسا متعلق به یک سشوار بوده – می خواسته به طور اغراق شده عمق ری یوز را نشان دهد . مترجم ."

تیم فانتوم ورکز علاوه بر موارد ذکر شده برای کاهش هزینه ی بیشتر از یک هواپیمای واقعی به عنوان نمونه ی تحت ازمون تست های  استاتیک برای بار گیری و تست سازه  استفاده کرد . در یک مرحله رو جک هایی مستقر شد تا ارابه هاب فرود بتوانند صدها بار بکار بیفتند تا میکرو سویچ های متعدد و اجزای مکمانیکی ان تست شوند . پس از 750 دور یک کابل کشش المینیومی در ارابه ی اصلی خزش پاره شد و باعث شکستن سازه در طول کشش شد . تکنسین ها پی بردند که علت شکست تست به دلیل ترکیبی از علل : چرخش بیش از حد و پیش بار گذاری قبل از ایجاد قفل مرکزی (preloading of the over-center lock ) بوده است . به عنوان یک اقدام احتیاتی هر دو کابل کشش با نمونه های جدیدی ساخته شده از استیل جایگزین و به وزن سازه افزوده شد.

در جریان تست تاکسی سرعت بالا هواپیما به کابل های کشش تثبیت شده مجهز شد .

 

 

خلبان تست ارشد فانتوم ورکز Rudy Haug  اولین خلبانی بود که بریا این برنامه ی اختصاصی بریف شد . در جریان اگاهی (بریف) اولیه وی با طرح و شکل هواپیما اشنا شد و نگرانی های جدی ای در مورد ان پیدا کرد . او این نگرانی را با تا کردن  یک برگه کاغذ و ساختن هواپیمایی کاغذی با شکلی ایرودینامیک و بال هایی به طرف پایین خمیده همانند برداوپری نشان داد . وی سپس این گلایدر کاغذی را در طول اتاق  پرتاب کرد و نظاره گر چرخش بلافاصله ی ان به سمت عقب و فرود وارونه ی ان شد . بر اساس شبیه سازی های رایانه ای و تست های نمونه ی مدل در تونل باد طراحان او را مطمئن ساختند که هواپیمای واقعی رفتار مشابهی نخواهد داشت .

برداوپری با یک هواپیمای باری به پایگاه تست مرکزی نیروی هوایی در گروم لیک در نوادا منتقل شد و برای پروسه ی تست مهیا شد . Haug مایل بود تست پیمان کار اولیه را انجام دهد در حالی که تست های نیروی هوایی به وسیله ی خلبانانی از اسکادران تست پروژه های ویژه در سایت تست صورت می گرفت . پس از ادغام با بویینگ خلبانان پیمانکار تست دیگری نیز به پروژه ملحق شدند.

   برای تست های استاتیک موتور , برداوپری  به وسیله ی کابل هایی مهار و اماده سازی شد . تست های اولیه  اعوجاج جریان ورودی را نشان داد که عاملی قابل توجه در تعیین کردن نسبت تراست به وزن پرنده بود . شکل هندسی ورودی از جریان مستقیم هوا به منظر کمپرسور ممانعت می کرد که نتیجه ی ان کاهش جدی ورودی و افت تراست بود . در جریان تست در تراست 75  درصد , جریان هوا از ورودی جدا شد که باعث شد موتور با مشکل استال کمپرسور دست به گریبان شود .

برای تعیین نسبت وزن به تراست هواپیما روی باند قرار داده شد جایی که Haug مجددا تراست موتور را به 75 درصد رساند . وی سپس ترمز ها را رها کرد و منتظر شد تا  قبل از رساندن تراست به ماکزیمم ابتدا الات مربوطه سرعت هوا را نشان دهند . در این لحظه جدا شدن جریان هوا از ورودی کاهش پیدا کرد و دیگر خبری از استال کمپرسور نبود . میانگین شتاب با استفاده از زمان محاسبه شد فاصله و سرعت چک شد نتایج خفیف بودند . در حقیقت در پی تست تاکسی با سرعت بالا شتاب سه درصد از انچه پیش بینی می شد کم تر بود . این موارد را Doug Benjamin در ارائه ای در سمپوزیوم سالانه ی Society of Experimental Test Pilots  در سپتامبر 2006 تشزیح کرد:

" در زمانی ما مطمئن نبودیم که کدام یک از این موارد دلیلی برای تراست کم باشد , درگ ایرودینامیکی زیاد , اثر سطحی زیاد  یا اسطکاک گردابه ای بیشتر . ما احتمال گزینه ی مربوط به اسطکاک گردابه ای زیاد را با انجام یک تست منحصر به فرد حذف کردیم . طنابی به برداوپری الحاق شد و به یک fish scale  متصل شد طناب دوم به fish scale متصل شد و هواپیما در سرعتی معادل راه رفتن کشیده شد همراه با مهندسی که نیرویی را که به  fish scale   فشار وارد می کرد اندازه گیری و ثبت می کرد . نیرو تقریبا معادل 90 پوند بود مقداری که خیلی به پیش بینی های شتاب برخاست نزدیک بود . "

 

 

نتایج تست تاکسی سرعت بالا نشان داد از دست دادن پرفورمنس در مقایسه با سرعت هواپیما نسبتا ثابت است و احتمالا نتیجه ی درگ ایرودینامیکی نیست .  به دلیل عدم اعتماد به داده ها طراحان پرواز بهترین حالت عملکرد صعود را با کاهش 3 درصد تراست  محاسبه کردند .انها همچنین سناریویی برای بدترین وضعیت شامل 9 درصد کاهش عملکرد (پرفورمنس) را به دلیل درگ ایرودینامیک در شرایط ارابه های باز محاسبه کردند . بر اساس این محاسبات تیم اولین پرواز در شرایط ترکیب حداکثر وزن و دما را مقرر کرد که بر طبق ان تنها پرفورمنس لازم برای رسیدن به ارتفاعی در شرایط امن بر طبق الگو را فراهم می کرد . این برای خلبان حاشیه ی امن کافی برای مانور فرود اضطراری یا ایجکت در شرایط موجه می داد . 

برای اماده سازس جهت تست پروازی تکنسین ها بومی را روی دماغه ی برداوپری برای جمع اوری اطلاعات مربوط به هوا در طی  6 پرواز ابتدایی ان نصب کردند . تجهیزات روی بوم (تیرچه) اطلاعات مربوط به سرعت باد، ارتفاع، زاویه ی حمله و لغزش های جانبی را جمع اوری می کردند . یک باله ی شکمی 9 فوت مربعی نزدیک منتها علیه عقبی هواپیما برای بهبود ثبات جهت هواپیما نصب شد .  این باله در طول اولین 7 پرواز هواپیما باقی ماند و برداوپری را قادر ساخت تا با مشتقات ثبات محاسبه شده تطبیق پیدا کند .  متاسفانه این امر همچنین مانع این شد که  هواپیما از عملیات با بسته های ضروری پرواز به کامل کردن اهداف این اثبات گر تکنولوژی  دست پیدا کند .

برای حل این مشکل ,   فقط یکبار کیفیت های اساسی پرواز تایید شد ,  بال چه با یک نمونه ی 5 فوت مربعی شکمی برای مابقی برنامه جایگزین شد .  با توجهابه بارگذاری سازه , این همان محدودیت سرعتی را داشت که هواپیما در طرح پایه داشت , در نتیجه این امکان فراهم شد تا بسته ی پروازی برنامه تمدید شود . درنهایت بالچه ی شکمی کاملا حذف شد , اما داده های الات زیر هواپیما حاشیه ی  غیر قابل قبولی را برای ثبات جهت هواپیما در پیکره بندی بدون بالچه پیش بینی کردند .

Haug   پرواز را  در 11 سپتامبر 1996 خلبانی کرد  , ادامه ی رها گذاشتن ارابه ی فرود نشان داد که حدود نیمی از درگ افزایش یافته به دلیل حفره ایست که به دلیل باز بودن چرخ ها در بدنه ایجاد می شود . مهندسین فانتوم ورکز اغلب تست های تونل باد و حدود 100 ساعت تست تونل باد سرعت کم با مدل خام مقیاس 15 درصد فاقد جزئیاتی مانند ورودی , اگزوز و ارابه ی فرود را اجرا کرده بودند . برای کاهش درگ فریمکس ایرودینامیکی   معروف به  "Cadillac fins," به بالای ارابه ی فرود اصلی اضافه شد .

 

 

در طول اولین پرواز Haug همچنین متوجه شد که برداوپری  دارای ثبات حاشیه ای در اوج گیری و ناپایدار در چرخش و yaw  (انحراف  افقی - مترجم)  است . ثبات در جهت (Directional stability ) به ویژه در زاویه ی حمله ی کم ضعیف بود  . چنین ویژگی هایی تاثیر قابل توجهی در کیفیت های اساسی پرواز هواپیما داشت .

با انجام فقط یک پرواز مهندسین فانتوم ورکز اطلاعات کمی برای کار با ان داشتند اما انها نتوانستند چیزی را با پیش بینی مشتقات پایداری عرضی  و عملکرد های شبیه ساز تطبیق دهند . پرواز دوم نیز نتایج مشابهی به همراه داشت .

در طی بررسی های پس از پرواز هواپیما یک تکنسین متوجه یک محرک شل در elevon سمت راست شد و ان را درست کرد با  این امید که ممکن است مشکل را حل کرده باشد . در سومین پرواز با این حال کیفیت پرواز های جهت جانبی غیر قابل قبول باقی ماند .

اما هم اینک مهندسین اطلاعات کافی برای محک زدن مشتقات ثبات پیش بینی شده که دقیق به جز یک مورد نگران کننده بود , پایداری حهت با توجه به نرخ رول یا Cnp . شکل بال های خمیده به پایین یک نسبت منفی Cnp را ایجاد می کرد برای طراحی یک جنگنده ی معمولی   , باعث تمایل به راندن هواپیما به yaw در جهت مخالف در لحظه ی  معمول رول می شد .

Benjamin :

" این چیزی بود که ما درموردش نگران بودیم زیرا این از هواپیما های معمولی متفاوت بود ."

وی همچنین افزود : " برای مقابله با این ویژگی , قطعه ای بین elevon و سکان ( به هم پیوستن بال و سکان )  به عمد بذای مقابله با Cnp منفی افزابش یافت . به نظر خوب می رسید , اما هنگامی که دستور رول اجرا می شود , نرخ چرخش صفر است ,  که به این معنیست که هنگام انحراف جانبی سی ان پی منفی , صفر است ."

در نتیجه ی اعمال فرمان بیش از حد قطعه ی ARI برای انجام دستور چرخش که در نتیجه ی ان proverse yaw به ارامی باعث بسط انحراف در اینرسی yaw و رول می شد .    

 

 

بنا به گفته ی Benjamin : " حرکت یاو در نهایت به یک نقطه ختم شد جایی که لغزش جانبی proverse ان را تبدیل به اثر 2 سطحی کرد , که باعث چرخش هر چه سریع تر هواپیما می شد حتی در زمانی که خلبان در تلاش برای فقط امتحان کردن چرخش بود . "

تاخیر زمانی نسبی بین زمانی که توسط فرامین نرم افزار خلبان در elevon ایجاد می شد و چرخشی که توسط حرکت یاو ایجاد می شد با عث حرکت چرخشی مضاعفی می شد که خارج از فاز ورودی های ازمایشی بود . این منجر به نوسان خفیف خلبان می شد .

برای حل مشکل , دستگاه کنترل میکس کننده باز طراحی  شد برای تطبیق دادن قطعه ی ARI ای که در موردش تجدید نظر شده بود . تکنسین ها یک میکس کننده ی جدید را طراحی کرده و ساختند و ان را قبل از پرواز چهارم نصب کردند . نتایج در مورد بهبود ثبات جهت جانبی دراماتیک بود , بیش از 90 در صد همخوانی با مشتقات پیش بینی شده به نمایش درآمد.

در انتهای پنجمین پرواز برداوپری کیفیت های پروازی مناسبی را به نمایش گذاشت . در سورتی بعدی Haug اماده بود تا برای اولین بار ارابه ی فرود را جمع کند , که راه را برای تست های پنهان کاری هموار می ساخت .

اصلاح و توسعه ی قطعات به دقت در باله های پیچیده ی مکانیکی بریا کاهش عوامل بی ثبات کننده ترتیب داده شد . برای جمع کردن ارابه , در ارابه ی پشت دماغه باز شد , ارابه ی دماغه جمع شد و در محفظه بسته شد . پس از ان در محفظه های ارابه های اصلی باز شدند ارابه جمع شد و مجددا دریچه ها بسته شدند . توالی فرایند ها به طور معکوس اجرا شد و تمامی مراحل توسط 17 میکرو سوئیچ متوالی کنترل شد . در سطح بالا تر یک پنل التریکی در کاپیت به خلبان اجازه می داد تا میکرو سوئیچ ها را دور بزند بندد یا فیل کند . این یک خوش شانسی ویژه بود که  Haug برای اولین بار الات مربوطه را به کار انداخت.

ارابه ها بدون هیچ مشکل اشکاری جمع شدند .در ادامه ,  اگر چه  ,  تجهیزات خلبان نشان داد که ارابه ی اصلی کاملا جمع نشده و گیر کرده , و توالی فرایند ها متوقف شده و ارابه ی دماغه هنوز هم باز و قفل شده است . در این وضعیت Haug نمی توانست فرود بیاید به خاطر تیری که برای تست پرواز روی دماغه نصب شده بود . مهندسین پیش بینی کردند که تیر خواهد شکست و خلبان را به سیخ خواهد کشید . Haug از پنل توالی جایگزین استفاده کرد برای دور زدن قطعه ی اصلی میکروسویچ ها و توانست فرود امنی داشته باشد .

این پرواز های اولیه ارزش جریان های هوا در طراحی را ثابت کردند و راه را برای گسترش توسعه و تست های پنهان کاری هموار کردند . هواپیما به زودی در سرعت و ارتفاع طراحی شده پرواز کرد .

 

 

در برداوپری انواع ویژگی های استیلث گنچانده شده تا اثرات راداری , بصری و صوتی ان به حداقل ممکن برسد . پوششی انعطاف پذیر شکاف بین اجزای سازه ای ثابت و سطوح کنترلی متحرک را می پوشاند . طراحان بسیار دقیق و مراقب بوده اند تا تراز لبه ها در کانوپی , دریچه های ارابه های فرود , بالها و بدنه حداقل بازتاب راداری را داشته باشند . بریا ازبین بردن بازتاب راداری از موتور و کمپرسور پیشران به طور عمیق در بدنه دفن شده و پشت کانوپی و محرای منحنی ورودی هوا کارگذاشته شده . شکل خروجی اگزوز اثرات صوتی هواپیما را کاهش می دهد . طرح رنگ متشکل از چندین طیف از خاکستری کنتراست بصری را از قسمت ها ی مختلف هواپیما کاهش می دهد . تمام این ویژگی ها به بقاپذیری یک هواپیمای جنگنده ی عملیاتی کمک می کند .

به عنوان تیمی که از  هر پروازی درس های اموخته , برنامه ی تست با گام هایی از فراغت خاطر پیش رفت . تنها 38 ماموریت پروازی بین سپتامبر 1996 تا اپریل 1999 انجام شد , تقریبا 1 سورتی در هر ماه.

 

 

شکل منحصر به فرد برداوپری به طرز قابل توجهی در عملکرد پروازی ان تاثیر گذار بود . گرچه شبیه به جنگنده های مربوط به  اینده بود  نسبت تراست به وزن ان بیشتر شبیه به هواپیماهای باری بود اما با بال هایی با سطح بسیار کمتر . در حقیقت برداوپری دارای سطح اتکای لیفتی تنها به اندازه ی 366 فوت مربع بود , شامل بدنه . بدنه ی هواپیما بیش از نیمی از لود را به دوش می کشید که نتیجه ی ان حدود 20 پوند از لود بر هر فوت مربع بال بود .

با وجود اینکه طراحی ان سرعت کروز (پیمایش) 260 گره را فراهم می کرد برداوپری در یکی از صورتی ها توانست به سرعی 287 گره دست پیدا کند . عملکرد کلی هواپیما به پایداری جانبی جهت ضعیف ان در زوایای حمله ی کم محدود می شد . اما هنگامی که ارابه ی فرود جمع می شد به شکل چشم گیری بهبود پیدا می کرد . عملکرد اوچ گیری هواپیما حدود 3000 پا در دقیقه بود و درگ up-and-away ان مقداری کمتر از میزان پیش بینی شده بود .

حرکت روی زمین همچنین چالش هایی را ایجاد می کرد به ویژه  با توجه به هدایت کردن چرخ دماغه . سیستم هدایت مکانیکی مانور پذیری را در سرعت تاکسی کم فراهم می کرد, که هنوز در سرعت های تیک اف (برخاست) و لندینگ (فرود) بیش از حد حساس نبود .

ارابه ی فرود دماغه در ابتدا از یک Beech King Air قرض گرفته شده بود که دارای سیستم کنترل پرواز برگشت پذیز بود . مکانیزم ان برای سرعت های زیاد بهینه شده بود که قدرت فرمان پذیری چرخ را محدود می کرد اما مانور پذیری خوبی را روی زمین فراهم می کرد زیرا که تمرکز ارتجاع و جهش ان بسیار به castering  نزدیک بود . این در طول مانور های روی زمین با سرعت کم بسیار خوب کار می کرد اما در اولین حرکت اش در تست تاکسی سرعت بالا تقریبا یک فاجعه افرید .

به محض اینکه چرخ دماغه روی باند حرکت کرد , عدم مقومت از فنر مرکزی ترکیب شده با مرکز فشار چرخ با عث شد تا چرخ تمام مسیر را به چپ منحرف شود و پرنده را به حرکت یاو (yaw) ی ناگهانی وادار کرد . تست بلافاصله لغو شد و , خوشبختانه ,  چرخ دماغه به محور خود بازگشت قبل از اینکه دماغه به زمین برخورد کند . منشا مشکل سیستم کنترل پرواز برگشت پذیر هواپیما و ارابه های فرود King نسبت داده شد . سکان های هیدرولیکی و فنرمرکزی نیروی کافی را برای نگه داشتن چرخ دماغه در محور خود فراهم می کردند .

این طراحی معیوب بود , مدتی بعد مشخص شد , نایج مدل سازی های     ناکافی CFD (مح اسبات دینامیک سیالات) از چرخ دماغه , که مرکز فشار چرخ را در جلوی محور پیش بینی کرده بود .

دو تغییر برای حل مشکل الزامی بود . چزخ دماغه و تایر منتاژ شده با نمونه ی دیگری متعلق به یک North American F-100 Super Sabre جایگزین شدند , یکی از بهترین جنگنده های دهه ی 50 میلادی , زیرا ویژگی مرکز فشار بهتری داشت . علاوه بر ان ,  فنرمرکزی چرخ دماغه تنظیم شده بود تا به شکل قابل توجهی مقاومت بسیار بیشتری در برابر انحراف داشته  باشد .    

متاسفانه , این تغییرات باعث ایجاد شعاع گردشی در حدود 100 فوت شد , حتی با حداقل ترمز دیفرانسیل و تراست موتور . بریا کمک به خلبان برای انجام گردش های تیزتر ( با شعاع کمتر ) متخصصصین و خدمه ی زمینی دو نوار مخصوص تعبیه کردند که می توانست به چرخ دماغه الحاق شود تا ان را به صورت دستی از خارج از هواپیما بچرخانند , فرایند ی که به نام "Steerman" شناخته می شد .

 

 

درس های اموخته شده

 

برداوپری چالش های منحصر به فرد زیاد و درس های ارزشمند و قابل انطباقی برای برنامه های تست هواپیما در اینده ارائه داد .بسیاری از این مسائل فنی پیچیده و بغرنج بودند , اما پراهمیت ترین نگرانی پروژه شیوه های مدیریت ان بود. اول از همه , Doug Benjamin به اهمیت گرفتن ورودی از خلبان تست در اوایل پروژه اشاره کرد , در طول فاز طراحی . " این مشارکت جلوی بسیاری از مشکلات را خواهد گرفت قبل از اینکه تبدیل به بحران شوند. "  وی اضافه کرد : " تیم طراحی به طرز خوش حال کننده ای از مشارکت و انعطاف پذیری پرسنل پرواز غافل گیر شد ."

از انجایی که پروژه توسط تیمی به شدت یکپارچه شده پشتیبانی می شد پرسنا در نقش های مختلفی به کار گرفته می شدند . بنجامین بیان کرد : "

پروژه بدون جابجایی اعضای تیم به جای یکدیگر در مکان ها و زمان های مختلف هرگز قابل انجام نبود . "

این حقیقت به شکل ویژه ای در مورد واحد ماشین کاری و مکانیک McDonnell Douglas که در مدت کوتاهی قبل از اولین پرواز دست به اعتصاب زدند ثابت شد . به منظور برآورده کردن نیاز های برنامه  مهندسینو دیگر اعضای تیم برداوپری مجبور شدند خودشان را در نقشی خارج از توصیف عادی شغلشان  جایگزین کنند . از انجا که , بر طبق گفته های بنجامین " انها کاملا از زمان طراحی تا ساخت هواپیما بر     ان به معنای واقعی کلمه کاملا احاطه داشتند , انها دانش

بیشتری از یک مهندس عادی که قطعه ای یا فازی را از ان سوی حفاظ ها طراحی کرده بود ,  بدون اینکه هرگز ببیند چطور تولید ,  نصب و منتاژ , کاربری و نگه داری شده , داشتند . "

 

 

بنجامین همچنین به در اختیار گرفتن افراد درجه یکی که از اغاز برنامه درگیر ان بودند تاکید داشت .

وی بیان کرد : " این برنامه واقعا به یک 'A-team' از اغاز تا پایان برنامه نیاز دارد . برخی از مشکلاتی که این برنامه تجربه کرد به دلیل تصمیم گیری های اخیری بود که 'A-team' هرگز اجازه نمی داد رخ بدهند اما در نهایت مجبور به کنار امدن با ان شد "

وی همچنین از کورکورانه وفادار نماندند به استاندارد های نظامی حمایت کرد . اگرچه او اذعا کرد این استاندارد ها دستورالعمل های مهمی را ارائه می کنند , بنجامین اصرار داشت که برای مدیریت برنامه پذیرش سطح بالاتری از ریسک امکان پذیر است " اگر طراحی نهایی اثر بخش و ایمنی محور باشد ."

بنجامین یپبیان داشت که هواپیما بسیار عالی ساخته شده بود , مه در نتیجه ی ان وزن هواپیما از مقدار مورد نظر سنگین تر شد . وی اظهار کرد این ممکن است برای این وسیله ی پرنده وظایف 2 برابری را نتیجه دهد همانند مباحث تست استاتیک و اذعان کرد که این به مشکلات عملکردی هواپیما کمک می کند .

محاسبات دینامیک سیالات ابزار ارزشمندی برای طراحی برداوپری فراهم کرد , اما انها تا به حال برای پیکره بند ی  gear-down به کار گرفته نشده اند . این باعث مصائب غیر قابل انتظاری شد که باعث لزوم با تعویق انداختن بستن ارابه ی فرود تا پرواز ششم شد , که به طبع این تعلیق تست های رادار گریزی نیز به تاخیر افتاد .

پروژه های قبلی مک دانل داگلاس , همانند اف -15 و اف- 18 , به شدت متکی به تجربیات شبیه ساز پرواز بود . خلبانان اولین پرواز این برنامه ها این چنین نظر دادند : " این هواپیما دقیقا مشابه شبیه ساز به پرواز درامد " .  بزرگترین نا امیدی  Rudy Haug در طول پرواز های اولیه ی برداوپری این بود که پرواز این پرنده مطلقا مانند شبیه ساز ان نیست . به محض اینکه تیم داده های پرواز تست را جمع اوری کردند نرم افزار های مدلینگ را اپدیت کردند و انگاه شبیه ساز تبدیل به ابزاری مفید شد . خلبانان تست از ان برای تمرین ماموریت ها و حفظ مهارت ها در طول وقفه های طولانی  که به دلیل اصلاحات هواپیما و مشکلات اب و هوایی ایجاد می شد استفاده کردند .

برخلاف اغلب هواپیماهای در حال تست یا عملیاتی نظامی , پنل تجهیزات برداوپری فاقد سیستم Master Caution warning بود , و نه هیچ نشان گر هشدار از راه دوری به اتاق کنترل در سایت تست . تعدادی مشکل الکتریکی نیاز به وجود سیستم  Master Caution warning  را ثابت کرد اما هیچ فرصت زمانی یا بودجه ای بریا این مقاوم سازی باقی نمانده بود . بریا نجات از این مشکل مهندسین تجهیزات بسته ی تلمتری (سنجش از دور ) را توسعه دادند برای انتقال یک سیستم هشدار دهنده ی منحصر به فرد  به کنترل کننده های ماموریت روی زمین  , که مجموعه ی بزرگی از چشم ها را بریا مراقبت از امنیت خلبان و هواپیما فراهم می کرد .

مهمتر از همه , تیم برداوپری اموختند که می توان با موفقیت مرز های تکنولوژی هواپیما ها را شکست , حتی با حداقل عملکرد و کمترین کیفیت های پروازی قابل قبو ل .

بنجامین گفت : " برداو پری یک ریسک بسیار خطرناک و یک برنامه ی بسیار پر خرج بود که مرزهای اثبات کننده های تکنولوژی های جدید را گسترش داد .

ما نشان دادیم که این ممکن است , با وجود حداقل بودجه , به ایده پردازی , طراحی , ساخت و تست یک اثبات گر تکنولوژی کم پیدا  ی بسیار هنرمندانه پرداخت . "

 

 

درخت خانوادگی

توسعه ی برداوپری موازی و کامل کننده ی پرنده ی بی دم و بی سرنشین اثبات کننده ی تکنولوژی دیگر کمپانی در پروژه ی X-36 بود . برنامه ی  ایکس-36 توسط ناسا در مرکز تحقیقات پروازی Dryden واقع در پایگاه ادواردز در کالیفرنیا  که تا حد زیادی به صورت غیر طبقه بندی شده ("white world")  پی گیری شد , همراه با مقداری محدودیت در مورد اطلاعات اختصاصی . این در درجه ی اول در معتبر ساختن تکنولوژی هایی که مک دانل داگلاس ( و پس از ان بویینگ ) در کانسپت های اخیر پروژه ی طراحی "جی اس اف " مطرح ساختند دانسته شد . ناظران به یک رابطه ی خانوادگی مشخص بین برداوپری و ایکس-36 اشاره خواهند کرد .

ویژگی های مشابهی نیز در هواپیمای رزمی اثبات گر تکنولوژی بی سرنشین (UCAV)  Boeing X-45A  گنجانیده شده است  که در مرکز Dryden ناسا مابین نوامبر 2000 تا اگوست 2005 تست شد . برای X-45A ی بدون دم , مهندسین بویینگ مستقیما از تجربیاتشان در برداوپری طراحی کردند . برخی از جنبه های طرح های نواورانه و ابتکاری در رادار گریزی UCAV , همانند لبه ها و پیکره بندی ورودی هوا , از روی این پروژه (برداوپری) توسعه داده شد .

فناوری ساخت توسعه داده شده ی برداوپری در طرح Boeing's X-32  برای رقابت در پروژه ی جی اس اف , وارد شد . برای ان برنامه , بویینگ بر متدهای طراحی و تولید جدیدی تاکید داشت که به طرز چشم گیری از هزینه های جت های سرنشین دار کم کند .

 

 

میراثی محفوظ

 

پس از تکمیل برنامه ی تست برداوپری در انبار قرار گرفت , و ممکن بود به مقصد یارد اوراق فرستاده شود . خوش بختانه , اگر چه , این پرنده برای ایندگان نگه داری شد . در 16 جولای 2003 , برداوپری  و عمو زاده اش ایکس-36 , در موزه ی ملی نیروی هوایی واقع در پایگاه هوایی Wright-Patterson واقع در اوهایو به نمایش دائمی درامدند .

George Muellner مشاور ارشد رئیس سیستم های نیروی هوایی در مجموعه ی سیستم های دفاعی بویینگ بیان کرد :" موفقیت برداوپری به تعهد به عهد مشترک بین بویینگ و نیروی هوایی برای پیش گام بودن در روش های نواورانه برای کاستن از هزینه ها و افزایش عملکرد و بهره وریست . این پروژه بر قیمت خرید همانند عملکرد و کیفیت تاکید داشت , و این یکی از مواردی ست که به ما در درک اینده ی هوانوردی کمک می کند ."

 

 

..............................................

منبع

ترجمه از 7mmt

کلیه ی حقوق برای نویسنده محفوظ است

باتشکر از زحمات مدیران عزیز

Military.ir

[seyedmohammad 10,523]

احسنت ! بسیار عالی ...

 

درباره ی بارا کودا و پهپاد کوراکس هم مطلبی در انجمن نداریم ... 

[alahbar 7]

این که همون قاهر خودمونه

ویرایش شده در مهر 93 توسط alahbar

[violator 223]

این که همون قاهر خودمونه

 

رفیق شما شباهتی بین اینو قاهر دیدید ؟

 

اگر بله 

 

بفرمایید بدانیم ...

ویرایش شده در مهر 93 توسط violator

[7mmt 12,645]

در حقیقت در طراحی قاهر ( که البته فعلا فقط یک اثبات گر تکنولوژی هست و راه درازی تا جنگنده شدن داره  )  به شدت از طراحی برداوپری و ایکس -36 و ایکس -45  الگو گرفته شده . هر چند هنوز تا  تبدیل شدن به جنگنده امکان تغییراتی در طراحی ان وجود دارد از جثه گرفته تا فرم دماغه و .....

[seyedmohammad 10,523]

طرح بال قاهر الگو گیری شده از انواع آکرانو پلان هست . پیش بال بزرگ و بدنه ی برا - زا در واقع برای این هستند که بال قاهر لیفت کافی تولید نمیکنه . برآورد ابتدایی اطلاعاتی غربی ها مبنی بر نقش قاهر در پرواز درارتفاع بسیار پست صحیح بود ...

[7mmt 12,645]

دقیقا مشابه طرح بال برداوپری " در حقیقت برداوپری دارای سطح اتکای لیفتی تنها به اندازه ی 366 فوت مربع بود , شامل بدنه . بدنه ی هواپیما بیش از نیمی از لود را به دوش می کشید که نتیجه ی ان حدود 20 پوند از لود بر هر فوت مربع بال بود . " 

در واقع با بهره گیری از طرح بال های M شکل و W شکل در جنگنده ها می توان از اثر سطح بهره برد هرچند طرح بال اکرانوپولان ها به این شکل نبود و از طرح دیگری که سید عزیز در تاپیکشان اشاره کرده بودند بهره می بردند . و البته سوالی که پیش می آید این است که چنین طرح بال های برای پرواز در سرعت زیر صوت استفاده می شوند همان طور که برای برداوپری نیز چنین پیش بینی شده بود , حال ایا محصول نهایی پروژه ی قاهر قرار است سرعتی زیر صوت داشته باشد ؟ ایا اساسا چنین طرح بالی مناسب شرایط خاص ایرودینامیکی پرواز های مافوق صوت هست از بحث درگ گرفته تا پایداری  ؟ 

[DeathStalker 3,165]

ممنون جناب 7mmt! اگه وقت داشته باشین بقیه پهپادها رو هم تاپیک کنین خیلی عالی میشه!!

 

 

طرح بال قاهر الگو گیری شده از انواع آکرانو پلان هست . پیش بال بزرگ و بدنه ی برا - زا در واقع برای این هستند که بال قاهر لیفت کافی تولید نمیکنه . برآورد ابتدایی اطلاعاتی غربی ها مبنی بر نقش قاهر در پرواز درارتفاع بسیار پست صحیح بود ...

 

جناب سید این رو که من گفته بودم!! :)

 

http://www.military.ir/forums/topic/24040-%D9%85%D8%AF%D9%84-%D8%B3%D8%A7%D8%B2%DB%8C-%D9%82%D8%A7%D9%87%D8%B1-313-%D8%A2%DB%8C%D8%A7-%D8%A8%D9%87-%D8%A2%D9%86-%D8%AE%D9%88%D8%A8%DB%8C-%DA%A9%D9%87-%D9%81%DA%A9%D8%B1-%D9%85%DB%8C%DA%A9%D9%86%DB%8C%D9%85-%D8%A7%D8%B3%D8%AA%D8%9F/page-3#entry298396

ویرایش شده در مهر 93 توسط DeathStalker

[reza2250 951]

ممنون جناب 7mmt! اگه وقت داشته باشین بقیه پهپادها رو هم تاپیک کنین خیلی عالی میشه!!

 

 

 

جناب سید این رو که من گفته بودم!! :)

 

http://www.military.ir/forums/topic/24040-%D9%85%D8%AF%D9%84-%D8%B3%D8%A7%D8%B2%DB%8C-%D9%82%D8%A7%D9%87%D8%B1-313-%D8%A2%DB%8C%D8%A7-%D8%A8%D9%87-%D8%A2%D9%86-%D8%AE%D9%88%D8%A8%DB%8C-%DA%A9%D9%87-%D9%81%DA%A9%D8%B1-%D9%85%DB%8C%DA%A9%D9%86%DB%8C%D9%85-%D8%A7%D8%B3%D8%AA%D8%9F/page-3#entry298396

خب شما هم جزو غربی ها حساب میشید دیگه:)

[7mmt 12,645]

[7mmt 12,645]

فیلم بسیار دیدینی از پرواز  Bird of Prey

 

 

http://www.aparat.com/v/Gpdk6