جنگنده هاعلوم پایه

هواپیمای اثبات گر فناوری ایکس-29

هواپیمای اثبات گر فناوری ایکس-29

هواپیمای اثبات گر تکنولوژی X-29
محمد جواد عسگرپور
دو فروند هواپیمای X29 که دارای طراحی نامعمولی بودند توسط ناسا در مرکز تحقیقات درایدن در پایگاه هوایی ادواردز کالیفرنیا پرواز می کردند این دو فروند X29 برای تحقیقاتی از سال ۱۹۸۴ تا ۱۹۹۲ پرواز میکردند و از دیتای بدست آمده از این پرواز ها و آزمایشات در طراحی هواپیما های آینده به کار گرفته شد .
این هواپیما دارای بالهای به سمت جلو بود که در انتهای بدنه نصب شده بودند و این هواپیما بجای سکان افقی متحرک دارای دو کانارد در جلوی بال بود .
طراحی هندسی پیچیده بال و کانارد های هواپیما منجر به مانور پذیری بالای هواپیما و کارایی بهتر در سرعت های مافوق صوت و وزن کمتر شد .
این طراحی بال به سمت جلوی هواپیمای X29 باعث میشد تا سیال هوای روی بال بجای اینکه به سمت بیرون متمایل شود به سمت داخل و به سمت ریشه بال متنایل میشود و این باعث میشد تا نوک بال و شهپر ها در زاویه حمله بالا استال نکند
همچنین X29 برای تست و آزمایش کامپوزیت در ساختار بدنه هواپیما هم استفاده شد و این هواپیما دارای طراحی کانارد و سیستم fly by wire بود و همچنین در بال از ایرفویل فوق بحرانی استفاده میکرد .
تحقیقات نشان داد که هواپیما با طراحی بال های بسمت جلو دارای کنترل پذیری بسیار عالی در زاویه حمله ۴۵ درجه بود که این مقدار بسیار بیشتر از جنگنده های دیگر بود در کل X29 حدود ۴۴۲ بار پرواز کرد .
ایکس29

پیش زمینه
تا قبل از جنگ جهانی دوم بعضی از گلایدر ها با بال بسمت جلو موجود بودند و حتی سازمان NACA و مرکز تحقیقات لانگلی در ویرجینیا چند تست تونل باد برای طرح های بال به سمت جلو در سال ۱۹۳۱ انجام داده بود
آلمانی ها در طی جنگ جهانی دوم یک هواپیمای بال به سمت جلو مجهز به موتور جت به نام یونکرس Ju287 توسعه داده بودند هر چند این طرح موفق نبود به علت اینکه مواد بکار رفته در بدنه در مقابل پیچش ها و خمش ها مقاوم نبود و از پس آنها بر نمی آمد و همچنین وزن هواپیما بالا رفت .
شرکت hamburger flugzeubau در اوایل دهه ۱۹۶۰ هواپیمای HFB-320 را طراحی کرد که اولین پروازش را در سال ۱۹۶۴ انجام داد این کمپانی ۴۵ فروند از این هواپیما ساخت که این هواپیما تنها هواپیما بال روبه جلو غیر نظامی بود .
در دهه ۱۹۷۰ میلادی کامپوزیت ها معرفی شدند که در عین داشتن وزن سبک در مقابل نیروها و ممان های آیرودینامیکی بسیار مقاوم بودند .

Ju287
هواپیمای X29 دارای ایرفویل فوق بحرانی بود و همچنین در ساختار بدنه از کامپوزیت استفاده شده بود که بسیار مقاوم بود .
در سال ۱۹۷۷ دارپا که همان بخش تحقیق و توسعه فناوری پیشرفته پنتاگن است و همچنین بخش تحقیق و توسعه نیروی هوایی که یک تاسیسات تحقیقاتی آزمایشگاهی در پایگاه هوایی رایت پترسون در ایالات اوهایو بود اعلام کرد که برای تحقیقاتی در زمینه پرواز و آئرودینامیکی نیاز به یک هواپیمای بال به سمت جلو دارد که دارای راندمان پرواز بالایی در پرواز کروز باشد .
در نهایت کمپانی گرومن به عنوان پیمان گار اصلی انتخاب شد و طی قرادای ۸۷ میلیون دلار برای ساخت دو فروند X29 دریافت کرد .سیستم کنترل پرواز
هواپیمای X29 دارای کانارد های جلو بود که خود نیروی لیفت تولید می کردند و همچنین برای کنترل پذیری در محور پیتچ هم بکار میرفتند و بالچه های فلپرون که در اصل ترکیبی از شهپر ها و فلپ بودند در اصل تابعی از شهپر ها بودند که برای کنترل در جهت رول بکار میرفتند و تمامی سطوح کنترلی هواپیما به سیستم FLY BY WIRE یا همان پرواز با سیم هواپیما لینک شده بودند .
این طرح بال به سمت جلو و کانارد هواپیمای X29 در حد بالایی ناپایدار بود و با این سیستم پرواز با سیم تعادل هواپیما حفظ میشد که این سیستم پرواز با اندازه گیری و محاسبه پارامتر های مختلف پیوسته سطوح کنترلی هواپیما را تنظیم میکرد که باعث تعادل هواپیما میشد .
ایکس29

سیستم پرواز با سیم هواپیما از نوع سه کاناله بود یعنی هواپیما دارای سه کامپیوتر متفاوت و جداگانه برای تبدیل فرامین برای سیستم FBW بود و در صورت از کار افتادن یکی یا دوتا از این کامپیوتر ها دیگری جایگزین شده و وظیفه را کامل انجام میدهد .
فاز اول تحقیقات

در جنگاوران بخوانید  معرفی مدل های مختلف موتور جت

در فاز اول تحقیقات معلوم شد که در طراحی بال به سمت جلوی هواپیمای X29 به علت اینکه سیال هوا بجای اینکه به سمت بیرون متمایل شود به سمت داخل و به سمت ریشه بال متمایل میشود باعث میشود تا در زاویه حمله بالا نوک بال استال نکند(استال کردن یعنی هواپیما در وضعیتی قرار بگیرد که دیگر نیروی جلوبرنده به هر دلیل نداشته باشد و در وضعیت سقوط و ناپیداری قرار بگیرد) و این طراحی بال به سمت جلو تنها یک پایداری مصنوعی بوجود میاورد و هواپیما در حد بالای ناپایدار است و این باعث میشود هواپیما مانورپذیری و کنترل پذیری بالایی داشته باشد و همچنین ایرفویل فوق بحرانی این هواپیما باعث مانورپذیری و راندمان بالا در رژیم پرواز ترنسونیک میشود (دلیل راندمان بالای ایرفویل فوق بحرانی در رژیم پروازی ترنسونیک این است چون این نوع ایرفویل فاقد انحنا است پس سرعت سیال هوا را افزایش نمی دهد لذا ماخ بحرانی روی نمی دهد و در نتیجه درگ حاصل از موج شوک هم رخ نمی دهد و رانمان پرواز بالا می رود .)

فاز دوم تحقیقات
در فاز دوم پرواز با توجه به اینکه هواپیما X29 دارای بال ههای به سمت جلو و کانارد میباشد به همین دلیل X29 برای پرواز تا زاویه حمله ۶۷ درجه هم استال نمی کند و همچنین در این شرایط مانور پذیری خوبی دارد که این نتایج حتی از آنچه که پیش بینی میشد هم بهتر بود در فاز دوم تحقیقات خلبان آزمایشگر گرومن اعلام کرد که هواپیما تا زاویه حمله ۴۵ درجه هم دارای کنترل پذیری عالی است(برای دیگر هواپیمای با بالهای رو به عقب این رقم حدود 32 درجه است) و تا زاویه حمله ۶۷ درجه هم دارای کنترل پذیری محدودی است کنترل پذیری در این زاویه حمله بالا از خوبی های این نوع طراحی یعنی بال به سمت جلو و کانارد است .
طی تحقیقات در پایگاه هوایی ادواردز کالیفرنیا X29 به کنترل پذیری در زوایای حمله بالا دست یافت و این در حالی بود که این هواپیما فاقد Slat یا همان فلپ لبه حمله بال و همچنین فاقد سیستم تغییر بردار رانش بود .

تحقیقات کنترل جریان گردابه ای
در سال ۱۹۹۲ نیروی هوایی آمریکا برنامه ای تحقیقاتی را استارت زد که طی آن میبایستی تحقیقاتی بر روی جریان گردابه ای برای اثر آن بر روی کنترل پذیری هواپیما بررسی شود و طی این تحقیقات یک جت پاشش نیتروژن در روی دماغه هواپیما نصب شد طی تحقیقاتی در آزمایگاه پایگاه هوایی رایت پترسون و کمپانی گرومن معلوم شد که که این جت تولید جریان گردابه ای بر روی دماغه هواپیما باعث ایجاد نیروی بر روی هواپیما میشود و این جریان گردابه ای تولیدی باعث ایجاد نیرو در جهت محور یاو میشد.

در جنگاوران بخوانید  جنگنده چند منظوره جینگ کو

ایکس29 هرگز جنبه عملیاتی نداشت و  هرگز یک طرح عملیاتی نبود و به عنوان یک جنگنده نیز به کسی پیشنهاد نشد. ازمایشات این نوع بال فوق العاده عالی بود و نشان داد چالای بسیار بالای به هواپیما میدهد ولی مشکلات خود را نیز داشت دست کم اگر به عنوان یک جنگنده به ان نگاه میشود این طرح بال باعث کاهش بارگذاری بال میشد و عملا سلاح کمی میشد زیر بال حمل کرد و یا اینکه سوخت کمی درون ان حمل کرد. دست کم تا کنون هیچ جنگنده ای با بال رو به جلو به شکل عملیات  وارد خدمت نشد و طرح های چون ایکس29 و یا سوخو47 برکولت روسی همگی از مرحله ازمایش فراتر نرفتند

مشخصات
هواپیمای X29 یک هواپیمای ۴۸ فوتی است که دارای بال هایی به طول ۲۷ فوت است و این هواپیما دارای یک موتور توربوفن F404 است که ۱۶۰۰۰ پوند رانش فراهم میکند وزن خالی این هواپیما ۱۳۶۰۰ پوند است و وزن برخواست آن ۱۷۶۰۰ پوند میباشد این هواپیما میتواند تا ارتفاع ۵۰۰۰۰ پایی ارتفاع گرفته و به سرعت ۱.۶ ماخ برسد و دارای مداومت پروازی یک ساعت است در ساخت هواپیما از کامپوزیت استفاده شده و در ساخت بال آن از آلومینیوم و تیتانیوم استفاده شده است و یکی از دو فروند امروزه در موزه ای در ایالت اوهایو به نمایش گذاشته شده است و دیگری هم در مرکز تحقیقات درایدن ناسا است.

هواپیماهای مشابه

سوخو47 برکوت

اس ار10

 

 درجه است)

نوشته های مشابه

‫4 نظرها

  1. اگر آلمان وجود نداشت و اگر آمریکا و روسیه دانشمندای آلمانو به عنوان غنائم جنگی نمیگرفتن الان آمریکا و روسیه خیلی از تسلیحات الانشونو نداشتن و اگر هم قرار بود به تکنولوژیش برسن سالها طول میکشید مثلا شاید آمریکا جنگنده F22 یا موشک تریدنت رو تازه سال 2030 میساخت.

  2. سلام به آقایان عسگرپور و تارخ عزیز
    تشکرم نهایتی نداره بابت این لذتی که در یاد گرفتن به کسانی هدیه میدید که حتی نمیشناسیدشون.
    از اندک کسانی که سایت شما رو جایی برای بروز خودشیفتگی خودشون و تحقیر آنانکه “شمعی روشن میکنند” هم دل نگیرید چون چندین برابر اون افراد کسانی هستند که شما رو تحسین و دنبال میکنند, منتها در فرهنگ ایرانی تشکر بعد از بهره بردن یکی از کمیاب ترین کارهاست.
    خواهشی هم ازتون دارم. تحولی که از ۱۹۴۵ تا ۱۹۵۵ در طراحی هواپیماها رخ داد سرعتی بسیار سرسام آور داره. هواپیماهایی مثل ساب ۳۵ حداقل از لحاظ طراحی ظاهری برای خلبانان جنگ جهانی دوم شبیه به یک سفینه فضاییه در حالی که ۱۹۵۵ طراحی شد. بسیارند از این مثال های هواپیماهای دهه ۵۰ میلادی. چیزی که برای علاقه مندان کم اطلاعی مثل من مبهمه اینه که چه چیزی ظرف ده سال رخ داد که آمریکا و شوروی و بسیاری از کشورها حتی سوئد چنین جهشی غیر قابل تصوری کردند. ممنون میشم اگر مقاله ای در خصوص تحولات فنی آن ده سال و جزییات جذاب اون تهیه کنید. خواهش دومم مقاله ای درباره مفهوم و تفاوت نسل های هواپیما تهیه کنید و اهمیت و تقابل اون تفاوتها رو در میدان رزم توضیح بدید. خواهش سوم و آخرم که در خواهش قبلی هم هم پوشانی داره اینه که در نبرد فرضی هواپیماهای ما مثل اف ۱۴ با جنگنده های کشورهای عربی یعنی اف ۱۶ و جنگنده های غربی مثل رافائل و اف ۳۵ و سوپرهورنت چه نتیجه ای محتمله چرا که متاسفانه خود من دوستان تحصیل کرده ای دارم که تصور میکنند اف ۱۴ توان مبارزه با اف ۱۶ و اف ۳۵ رو به یک میزان داره و وابسته به مهارت خلبان, میتونه تفاوت نسل رو خنثی کنه.
    ممنون بابت این کافه کتابخانه بی نظیر

    1. سلام بدون شک دیگه دوران اف14 تمام شد .. بدون شک بهترین نسل 4 بود ولی نه در دوران نسل 5ها

دکمه بازگشت به بالا
بستن