ماهواره بر Pegasus : اسطوره ی هایپرسونیک

[7mmt 12,645]

 

 

با سلام

 

این متن در پاییز گذشته برای مجله ی میلیتاری ترجمه شده بود که با توجه به کنسل شدن مجله به صورت تاپیک برای دوستان ارسال می شود . انشاالله که مورد توجه و استفاده ی اساتید و کاربران گرامی قرار بگیره

 

 

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

 

 

 

 

 

 

Pegasus یک راکت هوا پایه بود که توسط صنایع  Orbital ATK ،  Orbital Sciences Corporation سابق توسعه داده شد . این راکت قادر بود محموله ای به وزن 443 کیلوگرم را به مدار لئو منتقل کند. اولین پروزا این راکت در 1990 ثبت شد و برنامه ی ان تا به امروز ، 2015 ، فعال بوده . این هواگرد شامل 3 مرحله ی سوخت جامد به همراه یک مرحله ی چها   رم اپشنال که از سوخت بدون نیاز به اکسید کننده ، monopropellant، استفاده می کند است . پگاسوس از یک هواپیمای مادر در ارتفاع حدود 40 هزار پایی لانچ می شود ، و مرحله ی اول ان دارای بال و دم است تا برا را در طی پرواز اتمسفری ان تامین کند .

3 موتور سوخت جامد Orion مورد استفاده در پگاسوس "نام اسب هرکول-با تشکر از mostafa_by" در صنایع Hercules Aerospace ، " Alliant Techsystems فعلی"  به طور ویژه برای لانچر پگاسوس توسعه یافته بود. بیشتر اجزای این موشک توسط تیمی به رهبری دکتر Antonio Elias طراحی شد، کار طراحی بال بر عهده ی Burt Rutan بود .

پس از اغاز توسعه ی این موشک  سفارشات دولتی و نظامی متعددی برای ان ثبت شد . اولین لانچ موفقیت امیز پگاسوس در 5 اپریل 1990  با فرمان خلبان تست ناسا و فضانورد سابق Gordon Fullerton  در هواپیمای مادر به اجرا رسید. یک فروند بی-52 متعلق به ناسا به عنوان هواپیمای مادر در این ماموریت اجرای وظیفه کرد. در 1994 این وظیفه بر عهده ی "Stargazer" L-1011  که یک هواپیمای مسافر بری تغییر یافته بود گذاشته شد. Pegasus XL که به جهت افزایش قابلیت های حمل محموله دارای استیج های طولانی تری بود ، در 1994 معرفی شد. در پگاسوس ایکس ال مراحل اول و دوم بزرگتر شده و به ترتیب از انواع Orion 50SXL و Orion 50XL بودند ، مرحله ی فوقانی بدون تغییر باقی ماند. در این نسخه برای کنار امدن با وزن بیشتر بال مقداری نقویت شد . تولید نسخه ی پایه ی پگاسوس متوقف شد در حالی که تولید نسخه ی XL کماکان ادامه دارد . پگاسوس در هر 2 پیکره بندی معرفی شده تا 19 اکتبر 2008 ، در 40 ماموریت به پرواز درامد و از پس از ان تاریخ تا امروز نیز 2 ماموریت دیگر را به انجام رساند که از این میان 37 ماموریت موفقیت امیز به انجام رسید . این موشک قادر است تا 2 محموله ی مجزا را حمل کند.

 

 

 

 

تیم طراح  پگاسوس که رهبری ان را دکتر Antonio Elias به عهده داشت ، در سال 1991 توانست مدال ملی فناروی را از رئیس جمهور George H. W. Bush  "بوش پدر- مترجم" دریافت کند .

 

Function

Launch vehicle

Manufacturer

Orbital ATK

Country of origin

United States

Cost per launch

US$56.3 million (2014)

Size

Height

16.9 meters (55 ft) (Pegasus)
17.6 meters (58 ft) (Pegasus XL)

Diameter

1.27 meters (4.2 ft)

Mass

18,500 kilograms (40,800 lb) (Pegasus)
23,130 kilograms (50,990 lb) (Pegasus XL)

Stages

3

Capacity

Payload to
LEO

443 kilograms (977 lb)
(1.18 by 2.13 meters (3.9 ft × 7.0 ft))

Associated rockets

Family

Air launch to orbit

Launch history

Status

Active

Launch sites

Air launch to orbit

Total launches

42

Successes

37

Failures

3

Partial failures

2

First flight

Pegsat / NavySat
1990-04-05 19:10:17 UTC

 

 

 

 

هواپیمایی را تصور کنید که بتواند در سطح دریا با سرعت 3750 مایل بر ساعت پرواز کند و فاصله ی لس انجلس تا نیویورک را تنها در حدود 45 دقیقه بپیماید. ناسا در حال کار برای ساخت این هواپیمای اینده است که ممکن است از پنجره ی تحقیقات در دنیای هایپر سونیک راهی برای کشیدن ان به دنیای واقعی وجود داشته باشد، دنیایی در ان سوی سرعت 5 ماخ !

یکی از زمینه های این تحقیقات مهیج ، پروژه ی Pegasus Hypersonic Experiment می باشد که توسط مرکز تحقیقاتی درایدن در پایگاه ادواردز پی گیری می شود .

این برنامه شامل نصب یک دستگاه جمع اوری اطلاعات glove بر بال مرحله ی اول موشک ماهواره بر هواپایه  یپگاسوس می باشد، که قادر است به سرعت 8 ماخ در ارتفاع 200 هزار پایی برسد ، درست خواندید 8 ماخ در 200000 پا !   glove بر بال راست متصل  و سطح زیرین ان را پوشانده است، از بالای لبه ی حمله تا زیر بال البته کاملا تمام سح بال را پوشش نمی دهد .

این ازمایش شامل جمع اوری اطلاعاتی در این مورد است که چگونه هوا در این سرعت بر بال های پگاسوس جریان می یابد. دانشمندان به ویژه به تغییر جریان هوا بر بال ها از ملایم و صاف به جریان هایی آشفته و چرایی ان علاقه مند هستند.

جریان هوا تاثیر بزرگی بر حرارتی که گریبان هواپیما را می گیرد می گذارد. جریان های اشفته ی هوا حرارت زیادی ایجاد می کنند چرا که باعث افزایش اصطکاک می شوند که می تواند هواپیما را به اتش بکشد. هواپیمای ازمایشی ایکس-15 نیز چنین مشکلاتی که به دیلیل اشفتگی جریان هوا و اصطکاک ناشی از ان ایجاد میشد را تجربه کرده بود. علاوه بر این جریان های اشفته ی هوا باعث افزایش درگ که به کاهش سرعت و ویژگی های پروازی می انجامد منجر میشود .

 

 

 

اطلاعاتی که دستگاه glove جمع اوری می نماید همچنین شامل اندازه گیری دما، نرخ انتقال حرارت و فشار می باشد و نیز اطلاعات مربوط به مسیر پروازی پگاسوس را نیز ثبت می کند. این ازمایش اطلاعات بسیار مهمی را بدست می اورد که در هیچ جای دیگری قابل دست یابی نیست . تونل های بادی که اینجا بر روی سطح زمین داریم نمی توانند به میزان کافی سرعت هایپر سونیک را به همرا شرایط اتمسفریک که پگاسوس با ان مواجه می شود را شبیه سازی کنند.

هدف دومی که این برنامه در پی ان است ارائه ی تجربیات بسیار ارزشمند به مهندسین در زمینه ی ابزار دقیق و ازمایش کردن ادوات هایپرسونیک است.

برنامه ی ازمایشی پگاسوس هایپرسونیک، یگانه راه پیش روی ناسا برای محقق شدن هدفش که دست یابی به جهش انقلابی فناوری که هوانوردی و برنامه های فضایی را مقرون به صرفه تر می کند، است. این هدف یک انقلاب در روش هایی که هواپیماها در ان طراحی، ساخته و بکار گیری می شوند ایجاد خواهد کرد

 

 

 

سناریوی پروازی

 

طبق برنامه ریزی اولین پرواز این پروژه در اکتبر 1998 خواهد بود . هدف اصلی پگاسوس در این ماموریت ، که در پایگاه کیپ کاناورال انجام خواهد شد ، در مدار قرار دادن یک ماهواره ی تجاری خواهد بود. در این ماموریت پگاسوس در حین پرواز glove را نیز به عنوان ماموریت ثانویه با خود حمل خواهد کرد که البته مداخله ای در هدف اصلی ماموریت ایجاد نمی کند. هنگامی که پگاسوس از هواپیمای مادر L-1011 لانچ شد ، گلاو به شدت اماده سازی و تجهیز شده قادر خواهد بود اطلاعات را پیرامون  پرواز در سرعت و ارتفاع زیاد گرداوری کند. سنسورهای گلاو قادر خواهند بود تا تنها برای حدود 1.5 دقیقه این اطلاعات را جمع اوری کنند ، پس از ان سوخت مرحله ی اول پگاسوس تمام می شود و همراه گلاو که به ان متصل است جدا می شود.

از انجایی که گلاو قابل بازیابی نیست تمامی اطلاعات بدست امده از طریق سیگنال های رادیویی به ایستگاه زمینی مخابره می شوند. برای محیا ساختن امکان ارسال اطلاعات ، مهندسین ناسا در مرکز تحقیقاتی لانگلی یک سامانه ی اکتساب دیتا و سیستم فشرده سازی و پردازش ویژه را توسعه دادند. در ژانویه ی 1995 ، یک فروند هواپیمای اف-15 متعلق به مرکز درایدن این سیستم را در طی مجموعه ای از پرواز ها که در پایگاه ادواردز به انجام رسید ازمایش کرد.

 

نگاه نزدیک به بال پگاسوس و گلاو بر روی ان

 

 

 

Glove

 

برای این برنامه 2 دستگاه گلاو تولید شده ، یکی که به همراه موشک هایپرسونیک پگاسوس پرواز خواهد کرد و دیگری برای انجام تست های زمینی اختصاص داده شده است. هر دوی انها از فولاد نیکل اندود ساخته شده اند.

نسخه ی در نظر گرفته شده برای تست های زمینی روی سازه ای ساخته شده از تحته 3لایی و پشم شیشه متصل شد و مجموعه ای از تست ها در 30 می 1996 روی ان انجام شد. برای به حداکثر رساندن جذب گرما ان را با رنگ سیاه رنگ زدند. در طی ازمایش ها مهندسین در لابراتوار تحقیقاتی مرکز درایدن ابتدا گلاو را سرد کردند سپس ان را در معرض حرارت قرار دادند و از این طریق حرارتی را که گلاو در طی مرحله ی اول پروفایل پروازی پگاسوس با ان دست به گریبان خواهد بود را شبیه سازی کردند. ازمایش ها نشان داد گلاو برای جان بدر بردن از حرارت شدیدی که در طی سفر با پگاسوس در سرعت 8 برابر سرعت صوت تجربه خواهد کرد ، به قدر کافی سخت جان هست.

نمونه ای از گلاو که برای تست پروازی در نظر گرفته شده بود بر روی صفحه ای از چوب بالسا متصل شده  و توسط سازه ای کاهنده ی درگ که قابلیت محافظت حرارتی دارد در بر گرفته شده است، این سازه از کاشی هایی که در ساخت حفاظ شاتل های فضایی بکار می رفت ساخته شده که گلاو را با بال پگاسوس ترکیب می کند. مرکز تحقیقاتی Ames ناسا واقع در کالیفرنیا این سامانه ی حفاظت حرارتی را تامین کرده است که با عث پراکندگی گرما می شود. گلاو در تاسیسات درایدن به بال پگاسوس متصل شد ، و الحاق امن پگاسوس به هواپیمای مادرش L-1011 در تاسیسات کمپانی Orbital Sciences  واقع در پایگاه هوایی واندنبرگ در کالیفرنیا انجام می پذیرد.

گلاو طیفی از سنسور ها از انواع معمول تا انواع فرکانس بالا را که قادر هستند در طی ازمایش در شرایط ویژه ی پروازی پگاسوس عملیاتی باقی بمانند را با خود حمل می کند. این سنسور ها مجموعه ای از اطلاعات از قبیل شتاب، جریان هوا، فشار، دما و کشش و تنش را در اختیار مهندسین می گذارند. تعداد زیادی از این سنسور ها در ماموریت قبلی پگاسوس در جولای 1994 مورد ارزیابی قرار گرفته بودند. ان ماموریت ثابت کرد این سنسور ها تداخلی بر جریان هوا بر روی بال پگاسوس در طی پرواز ایجاد نمی کنند و  ارتعاشاتی که سنسور ها در حین پرواز دچار ان می شوند مانع از جمع اوری اطلاعات دقیق توسط انها نمی شود.

 

 

 

مجموعه ی درایدن مدیریت کلی طراحی و ساخت گلاو را بر عهده دارد. این مجموعه همچنین مسئول اجرای تست های پروازی می باشد. مجموعه ی تحقیقاتی لانگلی مسئولیت طراحی ایرودینامیکی گلاو و همچنین توسعه ی سنسورها و زیر سیستم های ان است . دیگر مجموعه های ناسا که در این پروژه شرکت دارند عبارتند از : Ames، Goddard Space Flight Center، Greenbelt، MD ؛ و مرکز فضایی Kennedy  و کمپانی Orbital Sciences که سازنده ی موشک پگاسوس است ، همچنین پایگاه هوایی Vandenberg به عنوان مرکز اسمبلی قبل از پرتاب در این برنامه فعالیت می کند.

 

سایر تصاویر :

 

                  

 

 

 

//////////////////////////////////////////////////////////////

 

منابع :

1

2

 

گردآوری و ترجمه از : 7mmt

شادی ارواح طیبه ی شهدای گمنام صلوات 

[7mmt 12,645]

لانچ موشک هایپرسونیک Pegasus

 

 

 

[aparat]auR4s[/aparat]

[7mmt 12,645]

پرتاب ماهواره ناسا برای رهگیری طوفان توسط موشک پگاسوس

 

[aparat]XopD6[/aparat]

[naserr 7,221]

7 میلیمتری جان سلام . خدا قوّت . جای مطلبی درباره پرتابگرِ مهم و انقلابیِ پگاسوس توی سایت خالی بود . هر چند که به صورت پراکنده اطلاعات زیادی ازش در تاپیک های مختلف وجود داره .

 

 

بد نیست در همین جا توضیحی درباره آخرین وضعیت آینده کاریه راکت پگاسوس ارائه بدم . 

 

2 ماه پیش دو کمپانی اُربیتال اِی تی کِی و گروه استراتولانچ سیستمز به توافق نهایی رسیدن که بر اساس اون ، راکت پگاسوس اکس ال به عنوان پرتابگر اصلی مورد استفاده توسط هواپیمای حامل استراتولانچ انتخاب شد . 

 

 

 

 

این انتخاب به این معناست که تمامی فعالیت ها و سرمایه گزاری ها در جریان طراحی و ساخت راکت پرتابگر جدیدِ ساخت اُربیتال ای تی کی متوقف میشه و تا بازه زمانی نامشخصی ، پگاسوس تنها وسیله پرتابگر باقی خواهد ماند . 

 

پیش بینی میشود هواپیمای حامل که توسط کمپانی اسکِیلد کامپوزیتز و طراح و مغز متفکر اصلی آن " برت روتان " در حال ساخت است ،  در سال آینده میلادی آزمایشات پروازی خودش رو آغاز کنه . 

 

 

 

 

 

 

 

 

http://www.orbitalatk.com/news-room/release.asp?prid=188

http://aerospace.vulcan.com/News/Stratolaunch-Orbital-ATK-Partnership.aspx

 

 

 

اینم خبری که مهدوی 3D عزیز 5 سال پیش درباره سامانه استراتولانچ کار کرده بود :

 

http://www.military.ir/forums/topic/18495-stratolaunch-systems-%D8%A8%D9%87-%D8%AF%D9%86%D8%A8%D8%A7%D9%84-%D8%A7%D8%B1%D8%A7%DB%8C%D9%87-%D9%82%D8%A7%D8%A8%D9%84%DB%8C%D8%AA-%D9%BE%D8%B1%D8%AA%D8%A7%D8%A8-%D8%A8%D9%87-%D9%81%D8%B6%D8%A7-%D8%A7%D8%B2-%D8%B7%D8%B1%DB%8C%D9%82-%D8%A8%D8%B2/