طرح های ویژه ی هواگردی از scaled composits

[seyedmohammad 10,523]

بسمه تعالی شانه 

 

 

 

طرح های ویژه ی هواگردی از scaled composits

 

 

 

 

شرکت scaled composits به سال 1982 توسط برت روتان Burt Rutan  با هدف تولید هواگرد های آزمایشی و تجربی پایه گذاری شد . این شرکت هم اکنون تحت تملک مجموعه ی عظیم Northrop Grumman  هست و پارسال هم جایزه ی ANSARI X PRIZE  ( شرکت خانم انوشه انصاری ) رو به دلیل طرح SpaceShipOne که در ادامه توضیح خواهم داد برنده شده است . 

برت روتان خود استاد طراحی انواع و اقسام هواگرد های عجیب بود و بسیاری از طرح های عجیبی که تاکنون دیده اید طراحی ایشان است . لازم به ذکره پنج تا از معروفترین هواپیماهای طراحی ایشان هم اکنون در موزه ملی هوانوردی ایالات متحده نگه داری میشوند .

در اینجا به تعدادی ازین طرح ها که بسیاری ا زآنها  طراحی  شخص وی هستند خواهیم پرداخت :

 

 

1.MODEL 72 VARIVIGGEN  : اولین طرح وی که به سال 1963 و در هنگام دانشجویی طراحی کرد . یک پرنده ی دو نفره بال مثلثی با کانارد .

 

 

 

 

 

 

2. MODEL 31 VARIEZE : این طرح را به سال 1975 تکمیل کرد  . در این طرح دم حذف شده بود و بالها با زاویه ی بسیار روبه عقب بودند به طوریکه وینگلت ها نقش پایدار کننده ی عمودی دم را بازی میکردند . این هواپیما تماما از کامپوزیت ساخته شده بود و انقلابی در هواگردهای سبک محسوب میشد . وی این طرح را با این ایده که هرکس بتواند قطعات این هواپیما را سفارش دهد و درحیاط خانه اش سرهم کند ، اجرا کرده بود ! همچنین وی قصد داشت در یک طرح توسعه ، نوعی موتور جت را هم برای این هواگرد طراحی کند .

 

 

 

 

 

درتونل باد لانگلی : 

 

 

 

 

3. MODEL 35  ؛ NASA AD - 1 : وی این طرح را به سال 1979 و در حرکتی خود جوش ! برای ناسا ساخت . ناسا سفارشی برای این کار به وی نداده بود ولی وی این کاررا پس از ساخت ، به ناسا داد . این هواپیما ، اولین هواپیمای " بال قیچی " scissor wing  و به نوعی اولین اثبات گر این فن آوری بود . 

قاعده در زاویه ی انحراف بال اینه که هواپیما های با بال مستقیم straight wing فرود و برخاست و همچنین پیمایش بهتری دارند در حالی که هواپیماها با بال های زاویه دار ، در سرعت،  کارایی بهتری نشان میدهند . 

معمولا زاویه نصب بال (incidence angle) به گونه ای انتخاب می شود که نیروی پسا در یک حالت خاص (معمولا حالت پیمایش ) کمینه شود. اما این امر در مورد nasa ad - 1 قدری مشکل بود . به دلیل اینکه تغییرات زاویه ی انحراف  sweep angle در این هواپیما بسیار زیاد بود و با دیگر هواگردهای ساخته شده تا ان زمان تفاوت زیادی داشت . 

به هر روی این طرح ثابت کرد که می توان هواپیمایی با طرح موسوم به بال قیچی ساخت و ان را به پرواز درآورد و کنترل کرد . این طرح در سال 1982 و پس از سه سال توسعه در حالی که تمام آزمایش های پروای اش را با موفقیت به پایان رسانده بود بازنشست شد . 

 

 

 

 

پیوند : تاپیک این پرنده در انجمن ملیتاری . 

 

 

4. MODEL 54 QUICKIE : این هواپیما اولین ذوق آزمایی روتان در زمینه ی پیکر بندی بال دوگانه TANDEM WING بود . و تا کنون یکی از پیچیده ترین طرح های هواگردی تاریخ محسوب میشه . ابتدا و در یک نظر کلی ، به دلیل اختلاف زیاد ارتفاع در محل نصب دو بال ، باید آن را یک هواپیمای بال دو طبقه " BIPLANE " بحساب آورد . نظر دقیق تر آن است که به دلیل وجود بالچه WINGLET در بال جلویی باید انرا نوعی تاندم وینگ به حساب آورد ، اما از نظر فنی هیچ یک ازینها صحیح نیست . بال جلویی در واقع نوعی پیش بال یا کانارد هست که بیش از 60 درصد لیفت هواگرد رو تامین میکنه . این بالچه در واقع نقش ارابه ی فرود جلویی هواپیما رو هم برعهده داره .

چه باور کنید و چه نه ؛ روتان قصد طراحی هواگردی را داشت که شبیه فضاپیمای X- WING  در مجموعه ی جنگ ستارگان باشه . این ایده جواب داد و هواپیمایی به نام model 68 amsoil racer که روتان بر اساس این هواگرد طراحی کرده فروش بی نظیری داشت ... از سال 1978 تا کنون بیش از 3000 کیت ازمدل 68 فروش رفته و رکوردهای بی نظیری در پرواز با این هواگرد ثبت شده . ازجمله اینکه در یک مورد با سرعت 320 کیلومتر بر ساعت سقوط کرد ولی خلبان به لطف طراحی یکپارچه و ساخت خوب هواگرد سالم از آن خارج شد .

 

 

 

 

 

 

model 68 amsoil racer :

 

 

 

5 . MODEL 72 GRIZZLY : پس از مدل 54  ، روتان طراحی هواپیماهای بال دوگانه ( تاندم وینگ ) را ادامه داد . تصحیح میکنم با جدیت ادامه داد ! مدل بعدی  ؛ نوعی هواپیمای بوته ای (BUSH PLANE ) هواپیمای مخصوص فرود و برخاست در علفزار و زمین های زراعی ( خارج از باند ) محسوب میشد که به نام خرس مشهور گریزلی مزین ! بود . در این طرح هر دو بال دارای سطوح کنترلی بودند و مساحت زیاد مجموع دو بال ،  کار برخاستن در مسیر های کوتاه رو بسیار آسان کرده بود . همچنین پشتی این دو صندلی این هواپیما قابلیت خوابیدن و تبدیل شدن به تخت خواب را داشت و بنابراین لازم نبود برای ماجرا جویی در اعماق طبیعت با این هواپیما حتی با خود یک چادر ببرید !

این طرح گرچه در ازمایشات کارایی خیلی خوبی از خود نشان داد لکن به تولید انبوه نرسید و به سال 1982 بایگانی شد .

 

 

[

 

درکنار دیگر طرح ها : 

 

 

 

 

 

 

6 . MODEL 76 VOYAGER : این طرح ، روتان را بیش از پیش بر سر زبان ها انداخت و وی را در مرکز توجهات قرار داد . پیکر بندی این هواپیما به قدری عجیب هست که نام مشخصی نداره . ترکیبی از سه بدنه ( TRIPLE HULL )  ؛ دم دو میله ای TWIN BOOM ؛ کانارد و دو موتور ملخی  یکی با قدرت 130 اسب بخار ودیگری با قدرت 110 اسب بخار ،در دو سر بدنه ی اصلی .

بیشینه ی سرعت آن حدود 200 کیلومتر برساعت و دهانه ی بال حدود 34 متر بود .این هواپیما گنجایش دو خلبان را داشت که نوبتی کار خلبانی را در پروازهای طولانی انجام میدادند .

این هواپیما فقط و فقط به یک دلیل طراحی شده بود . شکستن و ثبت رکورد جدید در زمینه ی پرواز طولانی مدت : 

در دسامبر 1986 این هواپیما در مدت 9 روز بدون حتی یک بار توقف یا سوخت گیری دور جهان را پیمود .

گفته شده بود که هواپیما با بیش از 7000 پاوند سوخت پر شده بود به طوریکه بر اثر سنگینی بالها ؛ در زمان برخاستن ، بالها متمایل به زمین بود و یک بار پیش از برخاستن  ، منجر به شکستن بالچه ی سمت چپ شد .

نکته ی جالب آن بود که پس از اتمام سفر نه روزه به دور دنیا هنوز حدود 100 پاوند سوخت داشت . 

این هواپیما هم به سرعت بازنشسته شد و هم اکنون مشغول استراحت در موزه ی Smithsonian می باشد .

 

 

 

 

 

 

 

7. MODEL 133 ATTT :   کلمه ی   ATTT سرواژه ی عبارت Advanced Technology Tactical Transport بود و هدف ازین طراحی  ، ساخت هواگردی برای ترابری در مسیر های دور با  قابلیت STOL  نشست و برخاست در باند های کوتاه بود ؛ دو مفهومی که به دلیل پیش نیاز های متضاد ، معمولا نمی توان همزمان ازیک نوع پیکر بندی  انتظار داشت . 

دارپا این طرح را به سال 1986 به روتان سفارش داد و روتان برای اجرای آن از یک نوآوری و خلاقیت ویژه استفاده کرد . مجموع هشت فلپ بزرگ دردوبال ، تا لحظه ی برخاستن بسته می ماند و به طور ناگهانی باز میشدند . به طوریکه نیروی لازم برای کندن هواپیما از زمین را فراهم کنند . 

نمونه ی اثبات گر تکنولوژی به خوبی عمل کرد ولی طرح توسعه پس از اتمام قرار داد دارپا ادامه نیافت . 

 

در سال 2001 شرکت سوخو هواپیمای SU - 80  را معرفی نمود که به عقیده ی برخی از ATTT الگو برداری شده بود .

 

 

 

 

 

سوخو 80 :

 

 

 

 

 

8. Model 77 Solitaire  : این مدل گذشته از پیش بالهای بزرگ که دیگر به امضای روتان تبدیل شده بود در واقع نوعی هواسُر ( گلایدر ) موتور دار بود . دماغه در مواقع لزوم باز میشد و موتور ازآن خارج میشدو در مواقع سُرش  ( گلاید کردن) موتور به درون محفظه ی داخل دماغه برمیگشت . 

این مدل را برای مسابقه ی هواسُر ها در 1980 طراحی کردو به آسانی میتوان حدس زد که مسابقه را برنده شد . 

این مدل هم اکنون در  EAA AirVenture Museum نگهداری میشود .

 

 

 

 

پیشران خارج از محفظه :

 

 

 

9 . MODEL 115 Starship : این مدل به سفارش خطوط هوایی Beechcraft و به عنوان یک هواپیمای منطقه ای با گنجایش 6 تا 8 مسافر به سال 1980 توسط روتان ، طراحی شد . حذف دم ، پیشران های رو به عقب pusher motors و حذف دم و صد البته وجود کانارد ، مهم ترین ویژگی های این هواگرد بود . دریک طراحی نامعمول ، بالچه های بزرگ رو به بالا، مجهز به رادر  ؛ جای خالی رادر ها ی دم را پر میکردند . دو پایدار کننده ی عمودی هم در میانه ی بالها تعبیه شده بود .

البته داخل هواپیما خیلی لوکس نبود و به همین دلیل تا سال 1985 تعداد 53 فروند ازین هواپیما هرکدام به قیمت 3.9 میلیون دلار تولید شد که هم اکنون نیز تعدادی ازآنها در خدمتند . 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

به امید خدا تا شماره ی 18  ادامه دارد ... 

کماکان هرگونه کپی برداری آزاد حتی بدون ارجاع به میلیتاری ....

[senaps 12,003]

اقا شرمنده میخواستم مثبت بدم خورد به منقی..... واقعا شرمنده

[7mmt 12,645]

سلام

خیلی ممنون . واقعا عالی بود 

[death 4,593]

اقا شرمنده میخواستم مثبت بدم خورد به منقی..... واقعا شرمنده

too late, the dragon is waking up !! get ready

[seyedmohammad 10,523]

 

 

 

 

قسمت دوم :

 

 

 

10 . model 143 triumph : این مدل دومین سفارش خطوط هوایی Beechcraft به روتان بود . به جز پیش بال  های بزرگ که دیگر به امضای وی تبدیل شده بود،  این هواپیما با این هدف طراحی شده بود که بدون نیاز به تغییر در سازه وطراحی بدنه ، بتوان هر سه نوع موتور پیستونی ، توربوپراب و توربوفن را روی آن نصب کرد . این طرح یکی از معدود طرح های روتان است که ساده و بدون نوآوری انجا شده است . دم تی شکل ساده . جانمایی معمولی موتورها و بالهای معولی .البته این طرح نیز مانند مدل 115 استار شیپ ریشه ی بال گسترده ای داشت .  گفته شده  شرکت هوندا برای طراحی جت منطقه ای جدیدش به نام HondaJet. ازین هواپیما الگو برداری کرده است . 

 

 

 

 

هوندا جت : 

 

 

 

 

 

 

 

11. model 151 ares : این هواپیما حاصل ذوق آزمایی روتان در رسته ی جت های جنگنده بود و به نظر بنده یکی از جالب ترین طرح های تاریخ بشریت هست . ورودی هوای موتور تنها در سمت چپ بالای مخزن سوخت قرار داشد و در سمت دیگر یک گاتلینگ 25 میلی متری تعبیه شده بود . گذشته از بحث مربوط به مرکز ثقل ، قرار دادن ورودی هوا و موتور در یک سمت بدنه ، مانند ان است که هواپیما یی دوموتوره ، به صورت پیش فرض قرار است با یک موتورخراب  پرواز کند . حتی ازین هم بدتر است چرا که تعادل ناشی از وزن موتور دوم هم در این جا وجود ندارد ...این مطلب ، مشکلات بیشماری رو برای آیرو دینامیک هواپیما به وجود میاره که ظاهرا برای همشون چاره ای اندیشیده شده .

هدف از طراحی این جنگنده که به سال 1990 انجام شد ارائه ی بسته ای به کشورهای دارای بودجه ی کم برای خرید جنگنده بود . ریشه ی بال ها بسیار بزرگ هست و دو کانارد بزرگ هم در جایی تقریبا میانه ی بدنه ی هواپیما تعبیه شده است . روتان یک بسته ی راکت انداز شامل 19 تیوب برای راکت کالیبر 2.75 اینچ طراحی کرده بود . 

مهم ترین ویژگی این جت اما توانایی فرود و برخاستن در خارج از باند و زمین های خاکی بود . 

این هواپیما با وجود آنکه پس از 1990 رها شده بود اخیرا مورد توجه قرار گرفته و در 2008 نیز چند پرواز آزمایش داشت . در بروز رسانی سال 2008 تعداد دو عدد AIM 2  یا  4عدد AIM - 29 برای آن پیش بینی شده است .

 

 

 

 

 

 

 

 

12. MODEL 158 Pond Racer : ساخت سال 1993 . ایده ی این طراحی که بر مبنای ایر فریم  ( پیکر بندی )  دم دومیله ای TWIN BOOM  توسعه یافته بود این بود : دو موتور هیولای VG-30 از شرکت نیسان ( که در واقع یک موتور شش سیلندر توربو شارژ برای ماشین های مسابقه ای بود !!! )  و یک آسمانه ( کاکپیت ) بسیار کوچک ! برای رسیدن به سرعت های بسیار بالا با استفاده از بنزین ماشین ! 

ظاهر هواپیما هم به ماشین های مسابقه ای قدیمی شباهت داشت : طول هواپیما حدود 7متر و عرض هواپیما ( دهانه ی بال ) کمتر از 5 متر بود .

این هواپیما در آزمایش های اولیه و با راندمان 60 درصد پیشران ها به سرعت حدودا 650 کیلومتر برساعت رسید ولی با سقوطی که در سال 1993 داشت برای همیشه متوقف شد .  

 

 

 

مدل  نیسان اینفینیتی در برخی مدل ها با موتور  VG-30 کارمیکرد :

 

 

 

 

 

 

 

13 . MODEL 202 BOOMERANG : این مدل معروفترین مدل طراحی روتان و شرکت Scaled Composites هست و دلیل آن هم طراحی عجیب و نامتقارنش هست . خوشبختانه در انجمن تاپیکی در موردش هست فلذا بنده توضیح بیشتر نمیدم .

 

 

پیوند 

 

 

 

 

 

 

 

 

14 .MODEL 223 FREEWING SCORPION : این مدل هم جزو مدل های معروف هست  وحاصل ذوق آزمایی در صنعت پهپاد .

پهپاد SCORPION که با همکاری شرکت FREEWING طراحی شد از ایده ی مربوط به اسم این شرکت بهره میبرد . یعنی بالها به جای آنکه ثابت باشند آزاد بوده و قابلیت چرخش داشتند . 

 در این پهپاد به جای فلپ های موجود روی بالها خود بالها نسبت به بدنه میچرخند . در هنگام برخاستن از زمین با چرحش زیاد بدنه نسبت به بالها ، بدنه وبه تبع آن موتور به زاویه ی عمودی نسبت به زمین نزدیک شده  و پهپاد حالتی شبیه به چرخ بال پیدا کرده و به راحتی از زمین جدا میشود .در واقع چیزی بین هواپیما و چرخ بال ! 

به دلیل  طراحی ویژه ی این پهپاد به نظرم نیازمند تاپیک جداگانه و مفصلی برای بررسی ش هست .

 

 

 

 

 

 

15 . MODEL 271 Williams V-Jet II : یکی از زیباترین طرح های این شرکت و روتان .... این هواپیمابا توانایی حمل شش مسافر ؛  به سفارش صنایع Williams International و به عنوان بستری برای آزمودن موتورهای تولیدی این شرکت تولید شد و در ابتدا از دو موتور توربورفن کوچک FJX-1 بهره میبرد . پیشران ها به صورت زاویه دار و درست در زیر دم V  شکل نصب شده بودند .این طرح ، نخستین هواپیمای مسافربری با بالهای رو به جلو محسوب میشد .

بعدتر، چند موتور دیگر نیز روی این هواپیما تست شد و در نهایت کل طرح به شرکت Eclipse Aviation فروخته شد . این شرکت بر اساس آن جت لوکس Eclipse 500 را تولید کرد که تاکنون  260 فروند ازآنها فروخته شده و هم اکنون نیز ، درحال خدمت هستند .

 

 

 

 

 

 

Eclipse 500:

 

 

 

 

 

16. MODEL 281 PROTEUS : این مدل بارز ترین هواپیمای تاندم وینگ هست که تاکنون ساخته شده . اولین پرواز ان به سال 1989 بوده و تاکنون در خدمت هست . دهانه ی بال عقبی حدود 24 متر و طول هواپیما حدود 17 متر هست . پیشرانش  ، توسط دو موتور توربوفن  Williams FJ44 ساخت صنایع ویلیامز انجام میگیره . هدف از طراحی  ارتفاع ، محدوده ی پروازی ، برد و پایداری بسیار بالا هست . همچنین توانایی حمل بار زیادی نیز برای آن پیش بینی شده است . این هواپیما در ارتفاع حدودا 23 کیلومتری و با پایداری حدود 18 ساعت توانایی حمل حدودا 3 تن ، بار را دارد . 

چند رکورد در کلاس جهانی هوانوردی FAI Class C-1e برای این هواپیما ثبت شده است .

همچنین گفتنی است تعدادی از آزمایش معروف ناسا و دارپا و حتی  آزمایش رادار معروف گلوبال هاوک  MP-RTIP با این هواگرد انجام شده است .

 

 

 

 

 

تست تسلیحات :

 

 

 

 

حمل پاد رادار گلوبال هاوک در جریان آزمایشات :

 

 

 

 

 

17. Model 318 White Knight  : این هواپیما که اولین بار به سال 2002 پرواز کرد ؛ به نوعی ادامه ی طرح پروتئوس بود و در نقش یک هواپیمای حامل CARRIER  به عنوان بستری برای آزمایش طرح فضای پیمای Scaled Composites  به نام SpaceShipOne که در واقع متعلق به صنایع نورثروپ گرومن هست طراحی شد. همچنین  برنامه ی تست سقوط ازاد فضاپیمای مداری بوئینگ به نام Boeing X-37 نیز با این هواپیما انجام گرفت . برخلاف پروتئوس که دارای دو بال بود ، شوالیه ی سفید از یک بال ولی با مساحت بیشتر بهره میبره .  

دهانه ی بال این هواپیما 25 متر است و بیشینه ب وزن برخاست آن به 3600 کیلوگرم میرسه . از این مقدار2900 کیلو گرم مربوط به قابلیت حمال سوخت برای خود هواپیما هست .

این هواپیما بسیار پودمان پذیر طراحی شده به طوریکه به سادگی امکان نصب دو یا یک موتور رو داره . در نمونه ی پایین یک پیشران برروی هواپیما نصب شده ولی برای استفاده از حداکثر قابل حمل ، دو پیشران نصب میشه . پیشران ها دو موتور توربو جت  General Electric J85-GE-5 هستند .

SpaceShipOne یک فضا پیمای زیر مداری هست که در 2004 اولین پرواز موفق خودش رو داشت و یکی از چند طرح پیشرو در زمینه ی پرواز زیر مداری برای تجربه ی فضا هست . 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

موفقیت های ثبت شده :

 

 

 

درحال حمل اسپیس شیپ 1 :

 

 

 

 

اسپیس شیپ 1 :

 

 

 

بویینگ X- 37 B  ( نمونه ی ساخت بویینگ برای فضاپیما ی مداری دارپا ) : 

 

 

 

 

 

 

به امید خدا تا شماره ی 21 ادامه خواهد داشت ...

 

 

هرگونه کپی برداری بدون مانع  ؛ حتی بدون ارجاع به میلیتاری ...

[7mmt 12,645]

کماکان منتظر 18 تا 21 هستیم  icon_cheesygrin  :rose: 

[Juicer 1,034]

 

. MODEL 76 VOYAGER : این طرح ، روتان را بیش از پیش بر سر زبان ها انداخت و وی را در مرکز توجهات قرار داد . پیکر بندی این هواپیما به قدری عجیب هست که نام مشخصی نداره . ترکیبی از سه بدنه ( TRIPLE HULL )  ؛ دم دو میله ای TWIN BOOM ؛ کانارد و دو موتور ملخی  یکی با قدرت 130 اسب بخار ودیگری با قدرت 110 اسب بخار ،در دو سر بدنه ی اصلی .

بیشینه ی سرعت آن حدود 200 کیلومتر برساعت و دهانه ی بال حدود 34 متر بود .این هواپیما گنجایش دو خلبان را داشت که نوبتی کار خلبانی را در پروازهای طولانی انجام میدادند .

این هواپیما فقط و فقط به یک دلیل طراحی شده بود . شکستن و ثبت رکورد جدید در زمینه ی پرواز طولانی مدت : 

در دسامبر 1986 این هواپیما در مدت 9 روز بدون حتی یک بار توقف یا سوخت گیری دور جهان را پیمود .

گفته شده بود که هواپیما با بیش از 7000 پاوند سوخت پر شده بود به طوریکه بر اثر سنگینی بالها ؛ در زمان برخاستن ، بالها متمایل به زمین بود و یک بار پیش از برخاستن  ، منجر به شکستن بالچه ی سمت چپ شد .

نکته ی جالب آن بود که پس از اتمام سفر نه روزه به دور دنیا هنوز حدود 100 پاوند سوخت داشت . 

این هواپیما هم به سرعت بازنشسته شد و هم اکنون مشغول استراحت در موزه ی Smithsonian می باشد .

 

 

 

 

 

به درد طرح های پهپادهای نظارتی نمی خوره !؟