هواپیمای دو باله Biplane با سرعت 600/8 کیلومتر بر ساعت باز می گردد

کلاب دانستنیها

تصویر یک نوآورانه چینی با نام I-Plane یک هواپیمای بدون سرنشین با یک بال اضافی است.

دو مجموعه بال و یک موتور موشکی ۴ در ۱، یک هواپیمای چینی را تا هفت برابر سرعت صوت شتاب می دهد. این طراحی حرکتی تازه در سراشیبی دسترسی به یک هواپیمای مافوق صوت عصر جدید است.

سه هواپیما بطور همزمان پکن را به مقصد نیویورک ترک می کنند. هواپیمای مسافربری ایرباس A320 معمولی، کونکورد مافوق صوت از رده خارج شده و طراحی جدید plane-I چینی که یک هواپیمای دو باله با دو مجموعه بال است.

 در این سناریوی به تصویر کشیده شده، ایرباس A320 و کونکورد به ترتیب ۱۴ و شش ساعت پس از برخاستن فرود آمدند. تاجری که با plane-I سفر کرده بود، پس از فقط دو ساعت در جلسه ای در نیویورک است و توانست دوباره به بکن بازگردد و قبل از این که ایرباس A320 حتی به نیویورک برسد در رختخواب خود در حال خواب شب خود باشد. ترفند پشت تئوری فرضی I-Plane ترکیبی از نوعی موتور جدید است، که می تواند هواپیما را تا سرعت مافوق فراصوت، یعنی هفت برابر سرعت یعنی هفت ماخ شتاب دهد (ماخ واحد اندازه گیری سرعت صوت معادل ۳۳۴ متر در ثانیه). پایداری I – plane در چنین سرعت های بسیار بالایی به دلیل دو مجموعه بال است که ظرفیت بار را نیز افزایش می دهد و به نظر می رسد کاهش غرش های سریع مافوق صوت ناشی از سرعت ۱+ ماخ باشد. ترکیبی از طراحی نوآورانه و موتور TRRE هواپیمای چینی را کاملا غیر مترقبه می کند. اگر plane-I طبق برنامه ریزی در سال ۲۰۲۵ پرواز کند، سرعتی معادل +600/8 کیلومتر بر ساعت خواهد داشت.

هواپیما بر موج شوکی چرخ می زند

 هواپیمای مافوق فراصوت هواپیمایی است که می تواند با سرعت ۵ ماخ یا چیزی مطابق با حدود 200/6 کیلومتر بر ساعت در سطح دریا پرواز کند. به طور معمول سرعت در لايدهای نازک هوا به دست می آید که سرعت صدا بسته به درجه حرارت و … متفاوت است. در چنین سرعت های بالایی، پرواز خطرناک است و به همین دلیل، سرعت در درجه اول محدود به هواپیماهای بدون سرنشین و موشک است. با این حال، اجازه طراحی I- plane برای یک مسابقه هواپیمای مسافری مافوق فراصوت داده شده است موفق ترین طراحی هواپیما برای پرواز مافوق فراصوت طراحی موج سیماست که عملکردهایی بر طبق همان تخته موج سواری دارد هر وسیله نقلیه ای که از طریق هوا حرکت می کند هوا را با فشار از مقابل وارد می کند. در سرعت های مافوق صوت، کشیدن هوا به موجی تبدیل می شود که همان طور که هواپیما از طریق آن عبور می کند، موجب غرشی گسترده تا بالای ۲۰۰ دسی بل می شود. هرچه سرعت بالاتر باشد فشار موج و کششی که آن را بالا می برد قوی تر می شود. به عبارت دیگر، یک هواپیمای موج پیما در این کشش با نشانه گرفتن قسمت دماغه هواپیما به سمت بالا به یک زاویه خاص حرکت می کند و فشار زیر هواپیما را که در یک سطح به دقت گسترش داده شده، به صورت صاف، یا کمی منحنی حفظ می کند.

هواپیمای مافوق فراصوت هواپیمایی است که می تواند با سرعت ۵+ ماخ یا ل چیزی مطابق باحدود 200/6 کیلومتر بر ساعت در سطح دریا برواز کند.

I- plane از قاعده کلی موج پیما نیز بهره برداری می کند اما دانشمندان چینی در پشت این مفهوم نتیجه گرفتند که طراحی دارای چندین نقطه ضعف است. امواج شوکی شدید باعث می شود سرعت آیرودینامیک در سرعت های مافوق فراصوتی برای ایجاد یک طراحی موج پیمای ثابت بسیار غیرقابل پیش بینی باشد و هواپیماهای موج پیما بسیار باریک و شکننده اند و برای مسافران و دیگر محموله ها فضای کمتری را در اختیار دارد. بنابراین، دانشمندان چینی دو بال دیگر را اضافه کردند که در بسیاری از چالش های بزرگ پرواز مافوق فراصوت در آزمایش های تونل باد اخیر مورد توجه قرار گرفته اند.

تعادل جریان هوا با بال دوتایی

I– plane هنوز باید بعضی آزمایش های طولانی را قبل از این که هواپیما بتواند پرواز کند، بگذراند اما اگر دو بال اضافی همان طور که در زندگی واقعی موثر است در آزمایش های اولیه نیز موفق باشد، هواپیما مقاوم خواهد ماند، قادر به حمل بار بیشتر خواهد بود و به وضوح کم سر و صداتر از دیگر هواپیماهای مافوق صوت است زمانی که دانشمندان متوجه شدند در سرعت های مافوق فراصوتی هوای فشرده در بالای صفحه هواپیما جریان دارد، بال ها اضافه شدند. آنها نتیجه گرفتند که جریان هوا می تواند مورد استفاده قرار گیرد، بنابراین آنها یک مجموعه بال دیگر را در بالای هواپیما قرار دادند و آزمایش های بعدی نشان دادند که طراحی بسیار ثبات داشته و بالابری بیشتری نسبت به طراحی موج پیمای آشکار تولید شد. بالابر قدرتمند اجازه میدهد که هواپیما به طرف بالا برود و از فضا خارج شود. در حالی که این هواپیما قادر است تا پنج تن کالا با حدود ۵۰ مسافر را در یک روز حمل کند تاکنون، هواپیماهای موج پیما فقط قادر به حمل یک فرد تنها بوده اند.

علاوه بر این، بال های اضافی plane-I فشار را اصلاح خواهند کرد و صدای غرش مافوق صوتی را شکسته و به حداقل می رساند. بنابراین، فضاپیمای مافوق صوت و مافوق فراصوت ممکن است یک روز اجازه پرواز در بالای زمین را بگیرند که در حال حاضر در چین، ایالات متحده و بخش های عمده جهان غیرقانونی است. این ممنوعیت برای کونکورد بسیار حیاتی بود به همین علت هرگز موفقیت مهمی به دست نیاورد.

سرعت بسیار بالای پیش بینی شده

از دهه ۱۹۳۰ به علت افزایش وزن، کشش هوا و اقتصاد ضعیف سوخت، هیچ biplane ساخته نشده است، اما آزمایش های طراحان هواپیما اکنون ظاهرا به هواپیماها اجازه خواهد داد به قالب plane I- ها باز گردند به طور آشکار، برآورد و محاسبه طراحی آیرودینامیک ها و هواپیماها بسیار دشوارند، به ویژه در سرعت های مافوق فراصوتی، چنانچه عوامل بی شماری بر بالا بردن هواپیما و استحکام آن تاثیر دارند. در سرعت های معمولی کمتر از صوت، یک شی از قبیل یک ماشین، یک هواپیما با یک بال، جریان هوا در اطراف جسم از هم شکافته می شود. در مورد یک هواپیما، یک طراحی آیرودینامیکی موفق، هوای در اطراف هواپیما شتاب خواهد گرفت و آن را در جهت عقب و جلو حرکت می دهد. این حرکت باعث فشار کمتری در بالای هواپیما می شود و اجازه می دهد جریان هوا برای فشار آوردن جسم به سمت بالا از زیر سطح رد شود.

همان طور که یک هواپیما به سرعت مافوق صوت شتاب می گیرد، قوانین بالابر و آیرودینامیک غیر قابل پیش بینی می شوند و سرعت مافوق فراصوتی حتی پیچیده تر می شود. در حدود پنج ماخ، قوانین آیرودینامیک به سختی اعمال می شود، در تقریبا 6/200 کیلومتر در ساعت، مقاومت نه تنها از هوا، بلکه از امواجی که هواپیما تولید می کند، خارج نمی شود.

 همان گونه که به نظر می رسد بال های اضافه I-Plane برای خنثی کردن غرش های مافوق صوتی است و میزان امواجی را که می تواند باعث آشفتگی و .. شود، کاهش دهد، دانشمندان یک طراحی را یافته ­اند که می تواند سرعت بسیار بالایی را مدیریت کند.

فعالیت های هوا فضایی ما فوق صوت

 وجود آتی plane-I نیز نیازمند این است که موتور TRRE از بعضی آزمایش ها در سال ۲۰۲۵ عبور کند. این موتور اولین نوع خود برای ترکیب چهار نوع موتور در همان سیستم است و این می تواند راه را برای هواپیماهای مافوق فراصوتی هموار کند. بنابراین، طراحی I-plane ممکن است از جنبه های مختلفی جالب توجه باشد.

بخش عمده ای از مسابقه مافوق فراصوت در فضا هدف گذاری شده است. پرواز از باند فرودگاه، حمل کالاهاء فضانوردان، یا گردشگران به فضا و فرود دوباره به زمین با خیالی آسوده یک چالش است که هواپیماهای مافوق فراصوت امیدوارند آن را در آینده به دست آورند. اگر I– planeبتواند به عنوان واحد اندازه گیری بالابر عمل کند، این هواپیما هزینه های فعالیت های هوا فضا را به میزان قابل توجهی کاهش می دهد و شاید به ماموریت های فضایی بیشتر و مکرر اجازه دهد. با این حال، نیروهای چینی و آمریکایی نیز به دقت پیشرفت هواپیماهای مافوق فراصوت را که این سرعت بالا در فاصله بین این قدرت های بزرگ کاهش می دهد، مورد بررسی قرار می دهند، برای مثال، این تکنولوژی تهدیدی برای آنهاست که باید در نظر گرفته شود. در رابطه با عموم مردم، plane -I و رقبای آن می توانند یک دوره جدید را شروع کنند که در آن ترافیک هوایی جهان را حتی کمتر از امروز می سازد. پرواز مسافری مافوق صوت در دنیا به طور فزاینده ای در حال جهانی سازی استا کونکورد در ۲ / ۲ ماخ پرواز کرده بود اما در سال ۲۰۰۳ پس از یک تصادف غم انگیز از بین رفت و تمام زحمات به باد رفت. I-plane وعده می دهد که موفق شود، بنابراین رویای سفر به دور دنیا فقط در سه ساعت واقعی تر از همیشه است.

پرواز با موتور جت

یک موتور هواپیمای سنتی – یک توربوجت I-plane را به داخل یک کمپرسور شتاب می دهد. هوا فشرده شده با سوخت هواپیما مخلوط شده و احتراق صورت می گیرد. تخلیه انرژی سبب ایجاد نیروی محرکه می شود.

مخزن اکسیژن و افزایش سرعت موشک

هنگامی که هواپیما در هوا پرواز می کند، یک موتور موشک به تدریج نیروی محرکه را در یک کانال جداگانه کنترل می کند. موتور از مخزن اکسیژن استفاده می کند، که با سوخت مخلوط و مشتعل می شود، در نتیجه هواپیما تا سه ماخ شتاب می گیرد.

مقاومت در برابر فشار هوا

موتور رامجت فقط در سرعت ۳+ ماخ کار می کند. طراحی هواپیما گرما را فشرده کرده و هوا را به سرعت مناسب برای احتراق کافی کاهش می دهد. موتور رامجت سرعت را به شش ماخ افزایش می دهد.

تسريع هوای مافوق فراصوت

موتور اسکرامت این هواپیما را تا هفت ماخ و یا حدود ۸۶۰۰ کیلومتر/ ساعت به شدت بدون نیاز به کاهش سرعت هوای ورودی قبل از احتراق، شتاب می دهد. یک اسکرامت فقط با سرعت مافوق فراصوت کار می کند.

از صفر تا 600/8 کیلومتر بر ساعت با 4 موتور

I-Plane با استفاده از یک موتور TREE برای اولین بار چهار سیستم را ترکیب خواهد کرد و سرعت چرخش خود را افزایش می­دهد. هر سیستم سرعت هواپیما را به وسیله بیرون کردن هوای فشرده از طریق موتور به روش های مختلف افزایش می دهد.

نویسنده : نسيبه رجبی / منبع : مجله دانستنیها