بازگشت کشتي¬هاي هوايي

در اين بخش مي‌توانيد در مورد ديگر مباحث هوانوردي و هوافضا به بحث بپردازيد

مدیران انجمن: CAPTAIN PILOT, شوراي نظارت, مديران هوافضا

ارسال پست
Moderator
Moderator
نمایه کاربر
پست: 2401
تاریخ عضویت: یک‌شنبه ۱۷ آذر ۱۳۸۷, ۱۱:۰۲ ق.ظ
سپاس‌های ارسالی: 29119 بار
سپاس‌های دریافتی: 21533 بار
تماس:

بازگشت کشتي¬هاي هوايي

پست توسط sokuteasemuni »

 بازگشت کشتيهاي هوايي

 
   
 تصویر

مقدمه:

کشتيهاي هوايي که روزگاري يکه تاز عرصه هوانوردي بودند، مدّتهاي مديدي بود که از اذهان خارج شده بودند.
ابعاد بيش از اندازه برگ، سرعت کم و استهلاک زودهنگام قطعات مهمترين عوامل کنار گذاشته شدن آنها بود. اين نقاط ضعف بيش از هر زمان و مکاني در جنگ جهاني اول نمود پيدا کرد. اما از آنجايي که کشتي¬هاي هوايي هنوز قابل رقابت با جنگنده¬ها بودند، توانستند به حيات خود ادامه دهند. جنگ جهاني دوم امّا تير خلاصي بود به تمامي طرح¬هاي در دست اجراي کشتي¬هاي هوايي. پس از اين جنگ ديگر هيچ فعّاليتي در زمينه تحقيق و توسعه اين صنعت صورت نگرفت. کشتي¬هاي هوايي کنار گذاشته شدند و بدين ترتيب از اين غول¬هاي پرنده فقط يادي در خاطره¬ها باقي ماند. فقط در گوشه وکنار جهان معدود نمونه¬هايي آن هم توسط علاقه¬مندان و به صورت کاملاً تفنّني ساخته مي¬شد.
امّا چند رويداد بازگشت آنها و حضور فعّال در دو عرصه کاملاً متفاوت جنگ و مخابرات را اجتناب ناپذير مي¬کرد. که مهمترين آن رشد و گسترش سيستم¬هاي موشکي به خصوص موشک¬هاي کروز در عرصه نظامي و گسترش انفجاري تکنولوژي اطلاعات و سيستم¬هاي مخابراتي در عرصه غير نظامي بود.
کشتي¬هاي هوايي بازگشتند اما اين بار نه در عرصه هوانوردي، بلکه در عرصه¬ي کاملاً جديد هوافضا نوردي. البته اگر بتوان اين اصطلاح را اصطلاحي مناسب براي وسيله¬اي که در ارتفاع جئواستيشنري پرواز مي¬کند دانست. کشتي¬هاي هوايي که روزگاري عرصه را به هواپيماها واگذار کرده بودند امروزه براي عرض اندامي دوباره بازگشته-اند اما اکنون ديگر رقيب آنها هواپيماها نيست. نقش¬هايي که هدف آنهاست بيشتر مربوط به ماهواره¬هاست تا هواپيماها.
هدف از اين مطالعه بررسي اهميت و جايگاه کشتي¬هاي هوايي در حال و آينده است و نيز نقش¬هايي که اين پرنده در آينده مي¬تواند به عهده بگيرد. نگاهي هم خواهيم داشت به طرح¬هاي در دست اجراي اين وسيله و در پايان به اين سؤال پاسخ خواهيم داد که در وضعيت کنوني آيا اين وسيله قادر است تمام يا بخشي از وظايف ماهواره¬هاي مخابراتي و حتي نظامي را به عهده بگيرد؟ هواپيماهاي پيش ¬اخطار هوابرد چطور؟
مطالعه اين گزارش را به تمامي دست¬اندرکاران صنايع دفاعي و مخابراتي کشور توصيه مي¬کنيم.

- تعريف
يک کشتي هوايي پرنده¬اي است سبک¬تر از هوا و شناور در آن که قابل کنترل و هدايت است و مي¬توان با استفاده از نيروي پيشران ايجاد شده توسط موتورهاي نصب شده در آن، مي¬توان اين وسيله را به حرکت درآورد. برخلاف هواپيما و هليکوپتر که نيروي بالا برنده خود را با استفاده از حرکت يک ايرفويل (هوابر) در هوا به دست مي¬آورند، پرنده هاي سبک¬تر از هوا نيروي بالا برنده خود را از حجم بزرگي از گازهاي سبک¬تر از هوا به دست مي¬آورند. از جمله اين پرنده¬ها کشتي¬هاي هوايي و بالون¬ها هستند.
کشتي هوايي اولين وسيله¬اي است که قادر بود در هوا، پروازي کنترل شده داشته باشد. اين پرنده¬ها تا پيش از دهه 40 به طور گسترده مورد استفاده قرار مي¬گرفت. با ورود هواپيماها و ارائه قابليتهايي همچون سرعت بيشتر و کنترل¬پذيري بهتر و حجم کمتر، اين پرنده¬ها جاي خود را به رقيب جوان¬تر خويش دادند. استفاده از اين وسيله با روي دادن حوادث ناگواري همچون آتش¬سوزي کشتي هوايي هيندنبرگ که از هيدروژن به عنوان گاز سبک¬تر از هوا استفاده مي¬کرد، با مشکل روبرو شد و به تدريج کشت¬هاي هوايي مي¬رفتند که عرصه را به هواپيماه واگذار کنند و سوختن کشتي هوايي هيندنبرگ به اين امر سرعت بخشيد. هم¬اکنون از کشتي هوايي براي انجام ماموريت¬هاي محدودي همچون تبليغات و هواشناسي استفاده مي کنند. اما به نظر مي¬رسد جهان هوانوردي خود را براي حضور مجدد اين پرنده¬هاي غول¬پيکر اماده مي¬کند.

ادامه دارد...

منبع : [External Link Removed for Guests]
 
[External Link Removed for Guests]
Moderator
Moderator
نمایه کاربر
پست: 2401
تاریخ عضویت: یک‌شنبه ۱۷ آذر ۱۳۸۷, ۱۱:۰۲ ق.ظ
سپاس‌های ارسالی: 29119 بار
سپاس‌های دریافتی: 21533 بار
تماس:

Re: بازگشت کشتي¬هاي هوايي

پست توسط sokuteasemuni »

 تصویر

انواع مختلف کشتي هوايي

کشتي¬هاي هوايي صلب:
اين کشتي¬ها داراي چارچوب و سازه¬اي صلب بوده و مملو از سلولهاي گاز غير فشرده براي ايجاد برآ هستند. شکل و قيافه اين وسايل پرنده مستقل از فشار درون آنهاست. زپلين¬ها از اين جمله¬اند.
کشتي¬هاي هوايي غير صلب(بليمپها):
نيازمند ميزاني از فشار در ميان فشار هواي اطرافند تا شکل خود را حفظ کنند.
کشتي¬هاي هوايي شبه صلب:
براي حفظ پيکره¬بندي خود نيازمند فشار دروني هستند. معمولاً از تيرکهايي مفصل¬دار و متصل به هم و گسترده در کف پاکت کشتي تشکيل شده تا بارهاي ناشي از شناور بودن را در انحاي پاکت توزيع کند تا با استفاده از فشار کمتري در آسمان باقي بماند.
کشتي¬هاي هوايي با روکش فلزي:
مشخصه اين کشتي¬هاي هوايي که هم صلب بوده و هم از ويژگيهاي غير صلب بهره مي¬برند و به جاي استفاده از يک پوشش کشي معمول از يک روکش فلزي نازک استفاده مي¬کنند. از اين نوع فقط چهار نمونه ساخته شد.

انواع مختلف کشتي هوايي:
صلب(بالايي)، شبه صلب(پايين سمت راست)، غير صلب(پايين سمت چپ)
کشتي¬هاي هوايي هيبريدي:

  عبارتي است عمومي که به پرنده¬اي که هم از تکنولوژي پرنده¬هاي سنگين¬تر از هوا (هواپيما و هليکوپتر) و هم تکنولوژي پرنده¬هاي سبک تر از هوا بهره مي¬برند، اطلاق مي-شود. مثالي از اين دست عبارتست از هليکوپتر/هواپيماهاي هيبريدي که داراي برآي سنگين و برآي ديناميک با هدف کروز بلند است. بايد توجه کرد که اکثر کشتي¬هاي هوايي هنگامي که مملو از سوخت و بار هستند نوعاً سنگين تر از هوا بوده و مي¬بايست از پيشران و شکل خود براي توليد برآي مورد نياز براي بالا ماندن استفاده کنند. در هر حال عنوان کشتي هوايي هيبريدي به وسايل پرنده¬اي گفته مي-شود که بخش قابل توجهي از برآي آن توسط آيروديناميک آن تامين شود و اغلب نيازمند عمليات برخاست قبل از پريدن است.   


تحقيقات حال حاضر
تمرکز تحقيقات حال حاضر روي دو نکته اصلي زير است:
1. ارتفاع بالا، مداومت پروازي طولاني، به عنوان حسگر و/يا ايستگاه‌هاي ارتباطي
2. حمل و نقل بارهاي بسيار سنگين در مسافت‌هاي طولاني
حکومت ايالات متحده آمريکا سرمايه گذاري روي دو پروژه‌ي اصلي را انجام مي‌دهد. حمايت مالي از پروژه‌ي اول را فرماندهي دفاع موشکي و فضايي ارتش ايالات متحده آمريکا بر عهده دارد و نام آن‌ را جايگاه‌ ارتفاع بالاي ترکيبي[1]ناميده است. اين هواپيما همچنين گاهي به عنوان کشتي هوايي ديدباني ارتفاع بالا[2] به کار مي‌رود. نمونه‌ي اوليه‌ي اين کشتي هوايي 5 ساعت تست پرواز در سپتامبر سال 2005 داشت. حامي مالي پروژه‌ي دوم آژانس تحقيقات پيشرفته وزارت دفاع ايالات متحده آمريکا[3] است. اين پروژه کشتي هوايي ارتفاع بالا[4] نام دارد. در سال 2005 آژانس تحقيقات پيشرفته وزارت دفاع ايالات متحده آمريکا قرار دادي به ارزش 150 ميليون دلار با لاکهيد مارتين[5] براي گسترش نمونه‌ي اوليه بست. اولين پرواز براي کشتي هوايي ارتفاع بالا براي سال 2008 برنامه ريزي شده است.
سه شرکت سهامي خاص نيز براي تأمين بودجه کار روي کشتي هوايي ارتفاع بالا وجود دارند. سن سور[6] روي گسترش کشتي‌هاي هوايي ارتفاع بالا که آن‌ها را استراتلايتس[7] مي‌نامد کار مي‌کند.
تک سيفر[8] روي ورژن ارتفاع بالا از کشتي هوايي کروي شکلشان کار مي‌کند. هوافضاي ژاپن[9] برنامه‌ي طولاني مدتي براي کاربري‌هاي ارتباطي در ارتفاع بالا و حسگري در نظر دارد. علاوه بر اين، آن‌ها روي کشتي هوايي مداري[10] کار مي‌کنند که توانايي حمل بار به مدار پاييني زمين[11] را خواهد داشت. جابجايي يک تن کوچک[12] تا ارتفاع يک مايلي هزينه‌اي برابر با يک دلار خواهد داشت.
پروژه‌ي ديگري که به صورت محرمانه حمايت مالي مي‌شود ساختن وسيله‌اي آئروالاستيک/ آئروديناميک براي حمل و نقل هوايي سنگين است. اين وسيله دايناليفتر[13] نام دارد که ساختن آن‌را شرکت کشتي هوايي اُهايو[14] بر عهده دارد. اين شرکت انتظار دارد که تست‌هاي پروازي اين وسيله را در بهار سال 2006 شروع کند.
شرکت کشتي‌هاي هوايي قرن بيست و يک[15] شرکت تحقيق و توسعه براي تکنولوژي کشتي هوايي است. گسترش کشتي هوايي هاي کروي شکل، کشتي هوايي براي ارتفاع بالا، تحقيقات محيطي، کاربردهاي نظامي و تجسسي، حمل و نقل هوايي سنگين و ديدن مناظر از ديگر اهداف اين شرکت است.



ادامه دارد...


  : [External Link Removed for Guests]   
[External Link Removed for Guests]
Moderator
Moderator
نمایه کاربر
پست: 2401
تاریخ عضویت: یک‌شنبه ۱۷ آذر ۱۳۸۷, ۱۱:۰۲ ق.ظ
سپاس‌های ارسالی: 29119 بار
سپاس‌های دریافتی: 21533 بار
تماس:

Re: بازگشت کشتي¬هاي هوايي

پست توسط sokuteasemuni »

تصویر

کشتي هوايي مداري

اين وسيله داراي سه قسمت خواهد بود. يک کشتي هوايي معمولي بار را تا ارتفاع سي إلي چهل کيلومتري بالا خواهد برد. اين ارتفاع ماکزيمم ارتفاعي است که براي يک کشتي هوايي قابل دسترسي است. در اين ارتفاع، قسمت دوم براي پشتيباني قسمت سوم به کار خواهد اقتاد. مرحله‌ي سوم، کشتي هوايي مداري است که بار را ظرف مدت سه تا نه روز به مدار پاييني زمين مي‌رساند. (اين قسمت با دادن شتاب افقي، خود را به سرعت مداري و ارتفاع مد نظر مي‌رساند.) اين گونه هزينه‌ي نهايي آن‌ها زير يک ميليون دلار خواهد بود.
دو مرحله براي اين کشتي هوايي مورد نياز خواهد بود چون هر کشتي هوايي که براي سالم ماندن در آتمسفر تقويت شده باشد آن قدر سنگين خواهد شد که نخواهد توانست بار را به فضا حمل کند. کشتي هوايي مداري در ابعاد بزرگتر ساخته مي‌شود تا نسبت حجم به سطح را بهبود ببخشد، با ديواره‌هاي نازک‌تر که براي کار در فشار بسيار کم طراحي مي‌شود. در نواحي بيروني جو هنوز هم هليوم از هوا سبک‌تر است. کشتي‌هاي هوايي که از اين گاز استفاده مي‌کنند قادر به حمل بار خواهند بود در حالي که انواع ديگر اين توانايي را نخواهند داشت.
کشتي‌هاي هوايي آتمسفري و مداري به خاطر دلايل آئروديناميک به صورت وي شکل ساخته مي‌شوند. کشتي هوايي مداري با زاويه‌ي رو به بالا ساخته خواهد شد تا به توليد نيروي برآ کمک کند. با افزايش ارتفاع پساي وارد کم خواهد شد. بر طبق تحقيقات هوافضاي ژاپن تفاوت زيادي بين نيروي پيشراني توليدي توسط موتور و مقدار پسا در لايه‌هاي خروجي جو وجود دارد. نمونه‌هاي قديمي کشتي هوايي توان خود را از پيل‌هاي سوختي دريافت مي‌کردند. اگر سطح اين پيل‌هاي سوختي با سلول‌هاي خورشيدي پوشانده شود اگر چه از لحاظ تبديل انرژي کم بازده خواهند بود ولي باعث کاهش وزن و سادگي کار خواهند شد.
در طراحي اين نوع از کشتي هوايي، مشکلات احتمالي وجود دارد. بزرگترين آن‌ها خطر خرده سنگ‌هاي آسماني است. چون آن‌ها به دفعات زياد با کشتي هوايي برخورد مي‌کنند بايد مکانيزم خود تعميري در کشتي‌هاي هوايي وجود داشته باشد. در صورت اضافه شدن اين مکانيزم، مقدار هليوم بيشتري مورد نياز خواهد بود تا کشتي هوايي را شناور سازد. خطر ديگر پيش رو وجود زباله‌هاي فضايي مي‌باشد.
هوافضاي ژاپن تست‌هاي آسندر را آغاز کرده است. آن‌ها اميدوار هستند يک نمونه‌ي اوليه‌ي را با عرض سي متر در ارتفاع نُه کيلومتري تست کنند. اين سازمان هم اکنون قراردادي براي توسعه‌ي کشتي‌هاي هوايي جاسوسي و ارتباطات نظامي دارد که قادر به پرواز هاور
در ارتفاعي باشند که براي سيستم‌هاي مرسوم ضد هواپيما بسيار بالا است. مزيت استفاده از کشتي هوايي به جاي راکت‌ها براي حمل بار به فضا در اين است که اگر در مسير حرکت کشتي هوايي دچار مشکل شد هيچ اتفاقي براي بار نخواهد افتاد.


کشتي هوايي ارتفاع بالا

يک بخش از شرکت لاکهيد مارتين در حال توسعه يک وسيله‌ي پروازي سبک‌تر از هوا مي‌باشد. وظيفه‌ي اين وسيله تقويت امواج ارتباطات راه دور و هواشناسي است که در مدار جئواستيشنري قرار خواهد گرفت.

کشتي هوايي ارتفاع بالا

فرماندهي هوافضاي وزارت دفاع آمريکاي شمالي در نظر دارد تا با يازده عدد کشتي هوايي ارتفاع بالا، پوشش راداري براي تمامي مرزهاي دريايي و جنوبي قاره آمريکا فراهم کند؛ اين‌ کار امنيت بالايي براي اين سرزمين بوجود خواهد آورد. ايستگاه استراتوسفريک قابل هدايت، در بيروني‌ترين لايه‌ي جو زمين کار مي‌کند. SPS يک کشتي هوايي بدون سرنشين است که تقريباً مي‌تواند موقعيت جئواستيشنري خود را در ارتفاع 70000 پايي حفظ کند. نيروي برآي آن با استفاده از گاز هليوم بدست مي‌آيد. با استفاده از مؤلفه نيروي تراست و ديگر وسايل الکترونيکي، حرکت پيچ و غلت اين وسيله کنترل شده و مکان آن ثابت خواهد ماند.
با داشتن سلول‌هاي خورشيدي فتوولتائيک (که قادر است هنگام قرار گرفتن در برابر نور ولتاژ توليد کند.)، پيل‌هاي سوختي مرسوم در دسترس، و فيبر سبک وزن با استحکام بالا، يک کشتي هوايي ارتفاع بالا مي‌تواند هفته‌ها و ماه‌ها با توليد توان مورد نياز خود مکان خود را در مدار جئواستيشنري ثابت نگه دارد.
ماندن در مکان جئواستيشنري در زمان طولاني نياز به فهم دقيق از محيط ارتفاع 21 کيلومتري دارد. اين ارتفاع براي آن انتخاب شده است که در طول سال مقدار باد در آن بسيار کم است. البته اطلاعات قابل اعتماد براي شرايط آب و هوايي براي اين ارتفاع در تمام سطح کره‌ي زمين وجود ندارد. در اين ارتفاع اگر چه چگالي هوا تنها پنج درصد مقدار آن در سطح زمين است ولي بادهاي متغير و توربولانس باعث مي‌شود هنوز نياز مبرمي به پيشرانش و سيستم‌هاي کنترلي باشد.
مهمترين هدف در برنامه کشتي هوايي ارتفاع بالا توسعه‌ي يک نمونه اوليه است که خصوصيات زير را داشته باشد:

  1.   بار 4000 پوندي را تا ارتفاع 70000 پايي بالا ببرد.  
  2.   خود را در ارتفاع جئواستيشنري براي حداقل مدت شش ماه بتواند حفظ کند.  
  3.   يک ايستگاه زميني قابل کنترل باشد  
  4.   کافي را براي وسايل الکترونيکي به‌گونه‌اي فراهم کند که ماکزيمم ديد در اطراف کشتي هوايي وجود داشته باشد و بتواند توان کافي براي عملکرد تمامي زير سيستم‌ها و وسايل الکترونيکي براي کارکرد پيوسته فراهم کند.   آتمسفري و حرارتي داخل کشتي هوايي (رطوبت و ترکيب بخار). توليد و مديريت قدرت، محيط بار (حرارتي، ترکيب هوا، الکترومغناطيسي و ارتعاشي) از مواردي هستند که بايد در اين نوع از کشتي هوايي مد نظر قرار گيرند.
    براي ارزيابي و انتقال اطلاعات کشتي هوايي تجهيزاتي بايد ساخته شود. در آخرين حد ممکن، طرح نمونه‌ي اوليه بايد قطعات، سازه‌ها و سيستم‌هايي را در دسترس قرار دهد که قابليت آن‌ها در مقياس بزرگتر براي کشتي هوايي عملياتي همان شرايط لازم را ارضاء کند ولي توانايي حمل بار آن پنج تا شش بار بزرگتر از نمونه‌ي اوليه باشد. اين کشتي هوايي کاربرده گسترده‌اي در ارتباطات راه دور خواهد داشت.
    فاز دوم اين پروژه ادامه‌ي طراحي و تلاش براي کاهش ريسک نمونه‌ي اوليه‌ي کشتي هوايي ارتفاع بالا مي‌باشد که کارکرد آن در استراتوسفر بصورت يک وسيله‌ با مداومت پروازي بالا و جئواستيشنري با حمل باري که حکومت مشخص کرده براي اهداف نظامي کاملاً مناسب است. ارزش تخميني فاز دو چهل ميليون دلار در مدت زمان کاري اُکتبر سال 2003 تا ژوئن 2004 است. فاز سوم اين پروژه به ارزش پنجاه ميليون دلار در مدت زمان کاري ژوئن سال 2004 تا جولاي سال 2006 است که در ادامه‌ي آن فاز چهارم به ارزش نه ميليون دلار است که مدت زمان قرارداد آگوست سال 2006 تا جولاي سال 2008 است.

منبع : [External Link Removed for Guests]
[External Link Removed for Guests]
ارسال پست

بازگشت به “متفرقه در مورد هوا فضا”