مقالات آموزشی - آموزش خلبانی دانش پرواز فخر

دلیل حرکت منحنی هواپیما چیست ؟ چرا هواپیبما مسیر را مستقیم نمی رود ؟

Armin — Thu, 02 Jul 2020 11:24:00 +0430

در پرواز هایی با مسیرهای بسیار طولانی، به عنوان مثال از قاره آمریکا به آسیا، زمانی که این مسیر طی شده توسط هواپیماها را بررسی می‌کنید متوجه می‌شوید که آن ها به جای انجام پرواز مستقیم بین مبدا و مقصد، یک مسیر منحنی شکل را پیموده اند. اما چرا؟
پیش از پاسخ به این سوال باید در مورد صفحاتی فرضی و دایره ای شکل به نام great circle در کره زمین توضیح دهیم. صفحه great circle به صفحه ای اطلاق می‌گردد که کره زمین را از وسط به دو نیمه تقسیم می‌نماید، به عبارتی دیگر صفحه‌ای است که از مرکز کره زمین می‌گذرد. به طور کلی بی نهایت صفحه great circle را می‌توان از مرکز کره زمین عبور داد. خط استوا یکی از بی‌نهایت خطوط great circle می‌باشد. حال با بررسی این صفحهای که از مرکز کره زمین عبور نموده و کره زمین را به دو قسمت مساوی تقسیم کرده است متوجه می‌شویم که بر روی سطح کره زمین و دور تا دور آن، یک خط منحنی شکل تشکیل داده شده است.
حال تصور نمایید که می‌خواهیم از نقطه ای به نام A به نقطه‌ای به نام B پروازی را انجام دهیم. در حالت عادی و دو بعدی، نزدیکترین فاصله بین نقاط A و B خط مستقیمی است که بین این دو نقطه رسم می‌گردد اما توجه داشته باشید که در حالت سه بعدی به علت گرد بودن کره زمین نزدیک ترین فاصله رسم شده بین نقاط A و B خطی است که بر روی یک منحنی great circle قرار می‌گیرد. به عبارتی دیگر اگر خط مستقیمی را که در حالت سه بعدی بین نقاط A و B به عنوان کوتاهترین فاصله رسم کرده اید را بر روی صفحه دو بعدی بیاورید متوجه می‌شوید که این خط شکلی منحنی مانند را بر خود می‌گیرد، لذا به همین دلیل است که تصور می‌شود یک هواپیما به جای انجام پروازی مستقیم بین دو نقطه، در حال انجام پروازی منحنی شکل می‌باشد.

آشنایی کامل با چراغ های Visual approach slope indicator

Armin — Thu, 02 Jul 2020 11:22:05 +0430

یکی از مهمترین مسائلی که باید توسط خلبانان جهت انجام فرود رعایت شود قرار گرفتن در شیب مناسب جهت کاهش ارتفاع در مرحله تقرب نهایی Final approach می‌باشد. این چراغ ها به خلبانان امکان قرار گرفتن بر روی شیب صحیح قبل از فرود را می‌دهند.
در شرایطی که کاهش دید وجود داشته باشد، و یا در شب ها که قضاوت اینکه آیا هواپیما بر روی شیب مناسب قرار دارد یا نه سخت می‌باشد، این چراغ ها بسیار مفید می‌باشند. یک نوع از این چراغ ها، چراغ های Visual approach slope indicator ها می‌باشد.
زمانی که خلبان به فاصله 3 تا 5 مایلی باند فرودگاه در روز و به فاصله 20 مایلی باند فرودگاه در شب می‌رسد، قادر به دیدن این چراغ ها می‌باشد. قرار گرفتن روی شیبی که توسط VASI فراهم می‌گردد، این تضمین را میدهد که فاصله هواپیما از موانع مجاور به اندازه کافی می‌باشد.
به طور معمول این چراغ ها در سمت چپ باند قرار دارند، مگر اینکه بنا بر موقعیت فرودگاه، امکان قرارگیری آنها در سمت چپ وجود نداشته باشد و در سمت راست قرار گیرند.
حال این چراغ ها چگونه اطلاعات موقعیت هواپیما نسبت به شیب مناسب را به خلبانان مخابره می‌کنند؟

✔چراغ های VASI از دو ردیف مجزا تشکیل شده اند که ردیف دوم پشت سر ردیف اول قرار گرفته است. هر کدام از این ردیف ها، دو نوع نور، که قرمز و سفید میباشند را در زوایای محدود شده ای نسبت به افق می‌تابانند. خلبان با توجه به ارتفاع هواپیمای خود نسبت به شیب مناسب، این چراغ ها را به صورت دو ردیف قرمز، دو ردیف سفید ویا ردیف اول سفید و ردیف دوم قرمز می‌بیند.
خلبان در صورتی که هر دو ردیف را سفید ببیند متوجه می‌شود که بالاتر از شیب مناسب قرار دارد، در صورتی که هر دو ردیف را قرمز ببیند متوجه می‌شود که پایین‌تر از شیب مناسب قرار دارد و در صورتی که ردیف اول را سفید و ردیف دوم را قرمز ببیند، متوجه می‌شود که روی شیب مناسب جهت کاهش ارتفاع قرار دارد.
نوع دیگری از Visual glide slope indicator ها نیز وجود دارد که نام آن Precision approach path indicator می‌باشد. چراغ های PAPI نیز همانند چراغ های VASI می‌باشند، با این تفاوت که این چراغ ها در یک ردیف قرار میگیرند و شامل 4 چراغ می‌باشند.
اگر هر 4 چراغ سفید باشند(⚪⚪⚪⚪) به این معنی می‌باشد که هواپیما خیلی بالاتر از شیب مناسب قرار دارد(بیشتر از 3.5 درجه) اگر چراغ آخر از سمت راست قرمز و 3 چراغ دیگر سفید باشند به این معناست که هواپیما کمی از شیب مناسب بالاتر می‌باشد(3.2 درجه). اگر دو چراغ سمت راست قرمز و دو چراغ سمت چپ سفید باشند به این معناست که هواپیما دقیقا روی شیب مناسب قرار دارد(3 درجه). اگر چراغ اول از سمت چپ سفید و 3 چراغ دیگر قرمز باشند به این معناست که هواپیما کمی پایین‌تر از شیب مناسب قرار دارد(2.8 درجه) و اگر هر چهار چراغ قرمز باشند به معنی این است که هواپیما از شیب مناسب خیلی پایین تر می‌باشد(کمتر از 2.5 درجه). لازم به ذکر است که شیب مناسب کاهش ارتفاع در تقرب نهایی 3 درجه می‌باشد.

ابزار های ناوبری یا چشم خلبان ؟ کدام بیشتر در پرواز کاربرد دارند ؟

Armin — Thu, 02 Jul 2020 11:18:29 +0430

آیا تا به حال اندیشیده‌اید که خلبان تا چه حد از ابزارها و سامانه‌های کابین (همان دکمه‌ها و صفحه‌های رنگارنگ روبرویش!) و تا چه حد از دید عادی‌اش برای کنترل پرواز استفاده می‌کند؟ بگذارید اینطور پاسخ بدهیم: در هوانوردی همواره قبل از هر چیز، به امکان وجود قوانینی بیندیشید که رویه کارها را معین کرده باشد. اصلا با این جمله چقدر موافقید؟

شرایط پروازی IFR و VFR یعنی چه؟

سازمان هواپیمایی بین‌المللی (ICAO) در «Annex 2، قوانین هوا» که ضمیمه‌ای بر کنوانسیون هوانوردی بین‌المللی است، مقرراتی وضع کرده تا خلبانان در جهت ایمنی خودشان و دیگران، طبق آن عمل و برنامه پرواز را بر پایه «قوانین پرواز چشمی (VFR)» یا «قوانین پرواز با ابزار (IFR)» تعیین کنند.

چه مواردی ممکن است خلبان را مجبور به پیروی از قوانین پرواز با ابزار کند؟

خلبان می‌تواند برای راهبری پرواز از چشمهایش استفاده کند، مگر اینکه شرایط مختلفی پیش آید و طبق قوانین، مجبور به استفاده از ابزارهایش شود. برخی از بندهای این قوانین را به‌عنوان مثال می‌آوریم:

در پرواز VFR، میدان دید و فاصله از ابرها یک مقدار حداقل دارد که در یک حالت، بر اساس ارتفاع پرواز معین شده‌است:

در ارتفاع 10000 پایی از سطح دریا (AMSL) و بالاتر از آن: حداقل میدان دید باید 8 کیلومتر باشد و حداقل 1500 متر فاصله افقی و 300 متر (1000 پا) فاصله عمودی از ابرها لازم است.
در ارتفاع کمتر از 10000 پا AMSL دو حالت در نظر گرفته می‌شود:

در ارتفاع بیشتر از 3000 پا AMSL یا 1000 پا بالاتر از سطح زمین (هر کدام بلندتر باشد)، حداقل میدان دید باید 5 کیلومتر باشد و حداقل 1500 متر فاصله افقی و 300 متر (1000 پا) فاصله عمودی از ابرها لازم است.
در ارتفاع 3000 پا AMSL یا 1000 پا از سطح زمین و کمتر از آن، حداقل میدان دید باید 5 کیلومتر باشد و حداقل 1500 متر فاصله افقی و 300 متر (1000 پا) فاصله عمودی از ابرها لازم است یا اصلا ابری دیده نشود.

پروازهای VFR در شرایط زیر نباید وارد محدوده فرودگاه‌های کنترل‌شده، ناحیه ترافیک فرودگاهی یا الگوی ترافیک فرودگاه شوند، مگر اینکه واحد کنترل ترافیک هوایی مجوز آن را صادر کرده باشد:

الف) وقتی ارتفاع از 1500 پا کمتر است، یا ب) وقتی میدان دید زمینی کمتر از 5 کیلومتر است.

هنگام طلوع و غروب یا همان گرگومیش خودمان، متصدی کنترل ترافیک هوایی باید مجوز پرواز VFR را صادر و چگونگی عملیات پرواز را معین کند.

پروازهای VFR نباید در ارتفاع بیشتر از 20000 پا و یا در سرعت‌های فراصوتی و تراصوتی انجام شوند، مگر اینکه مجوز لازم را از متصدی کنترل ترافیک هوایی دریافت کنند.

همانطور که شاهد هستید، دستورات جزیی و مفصلی برای حالت‌های مختلف در قوانین در نظر گرفته شده‌است.
مسلما واضح است که اگر پروازی در قالب قانونی پروازهای VFR نگنجد، پرواز IFR خواهد بود. علاوه بر این پیش‌شرط، الزامات دیگری نیز برای پرواز IFR وجود دارد که شاید مهمترین آنها، تجهیزات هواپیما از جمله ابزارآلات دقیق و ابزارهای ناوبری است که باید برای پرواز مناسب باشند.

موتور های حرارتی یا برقی ، کدام بهتر است ؟

Armin — Thu, 02 Jul 2020 11:11:22 +0430

چگونه فناوری‌های جدید بر نسل بعدی وسایل نقلیه هوایی تاثیر می‌گذارند

انتقال به پیشرانه الکتریکی در مقیاس جهانی در حال انجام است که این امر نشانگر افزایش تعداد اتومبیلهای هیبریدی-برقی و پهپادهای برقی در خیابانها و آسمانها میباشد. اما چطور پیشرانش الکتریکی که از انرژی الکتریکی تامین شده توسط یک باتری یا سلول سوخت هیدروژن استفاده میکند با پیشرانه حرارتی با سوخت فسیلی مقایسه میشود؟

بسته به نوع دستگاه، موتورهای احتراقی میتوانند بسیار متفاوت ظاهر شوند، در هواپیماها و هلیکوپترهای بزرگ موتور احتراقی شکل یک توربین را به خود میگیرد. در توربین، سوخت در یک محیط غنی از اکسیژن میسوزد، هوای گرم و فشار زیادی را در یک محفظه محصور ایجاد میکند و از این انرژی استفاده میکند.

در وسایل نقلیه برقی، موتور از روتور و استاتور تشکیل شده است. استاتور با پالس برق از یک وسیله الکترونیکی، یک میدان مغناطیسی را در اطراف روتور تولید میکند که این امر سبب چرخش شده و سپس محور محرک وسیله نقلیه، روتور را میگرداند؛ این انرژی توسط یک سلول سوخت هیدروژن یا یک باتری تامین میشود. به منظور درک بهتر این موضوع، میتوان گفت که تامین کننده توان، شبیه به باتریهای موجود در لپتاپ است اما قدرتی معادل چندین هزار برابر آن را دارد.

محدودیت های پیشرانه حرارتی

موتورهای احتراقی برای سفرهای دوربرد ایدهآل هستند زیرا سوخت فسیلی در هر کیلوگرم سوخت، توان و انرژی زیادی تولید میکند. به عبارت دیگر، آنها ماموریتهای دوربرد را با انبوهی از سوخت که حمل میکنند به پایان میرسانند. مخازن سوخت فسیلی با توجه به حجم بالای سوخت موجود در آنها، بسیار سبک وزن است. اشکال اصلی این پیشرانهها، انتشار گازهای گلخانهای NOx، CO2 ، ذرات و... است. علاوه بر این، مقدار زیادی سوخت در گرمای تولیدی هدر میرود؛ در حقیقت، سه چهارم تا دو سوم انرژی سوخت به گرما تبدیل شده و یا از طریق اگزوز از بین میرود. پیشرفتهایی برای مقابله با این عوامل منفی مانند خارج کردن مقداری از انرژی از دست رفته از اگزوز داغ برای گرم کردن هوا قبل از احتراق شکل گرفته است اما این پیشرفتها به طور کامل با اتلافات مقابله نمیکند.

آیا پیشرانه‌ی الکتریکی جوابی برای این موضوع دارد؟ عملکرد موتورهای برقی و توان الکترونیکی بسیار بهبود یافته است؛ امروزه آنها به درجه بهتری از توان نسبت به موتورهای احتراقی دست مییابند. علاوه بر وزن کم، موتورهای الکتریکی دامنه سرعت بیشتری نسبت به موتورهای احتراقی دارند که یکی از مزایای این امر باعث کاهش نیاز به جعبه دنده میشود.

چالشهای موجود در انرژی الکتریکی

چالش اصلی انرژی الکتریکی حداقل با فناوری امروزی این است که نمیتوان آن را به طور موثر از منظر جرم و حجم ذخیره کرد. در سادهترین شرایط، مقدار زیادی باتری برای برابر کردن کارایی سوخت لازم است. در مقایسه با وسایل نقلیه زمینی، جرم و حجم مورد نیاز برای ذخیره انرژی در هواپیما و روتورکرفتها بسیار مهم است زیرا ممکن است به طور مستقیم بر بار و یا عملکرد تأثیر بگذارد و برخلاف مخزن سوخت خودرو، باتری در طول سفر سبکتر نمیشود و این امر یک نقطه ضعف دیگر است. ذخیره جرم و حجم نیز برای سلولهای سوخت هیدروژن مشکلساز است. هیدروژن یا باید در فشار بالا در حالت گاز یا به عنوان هیدروژن مایع اشباع در دمای حدود 253- درجه سانتی‌گراد نگهداری شود و به منظور دستیابی به این امر به مخازن عایق بزرگ و زیادی نیاز دارد.

یافتن راه حل میانی؛ پیشرانه ترکیبی

گزینه دیگر، ترکیب بهترینها در هر دو حالت است. این امر به عنوان پیشرانه هیبریدی-الکتریکی شناخته میشود، که از ترکیب موتور احتراق داخلی معمولی با سیستم پیشران برقی استفاده میکند.

لوکا کازتی، بخشی از تیم راه حلهای نوآورانه در ایرباس که پیشرانه ترکیبی برای وسایل نقلیه هوایی را ارائه داده است، گفت: "ترکیبی کردن ما را قادر میسازد تا بهینهسازی کنیم. شما میتوانید از موتور حرارتی در فازهای خاصی از پرواز استفاده و در نتیجه بهینهسازی و مصرف آن را برای آن وضعیت خاص بهینه کنید."

آیندهای روشن

در آینده از چه نوع پیشرانهای ممکن است در هواپیماها استفاده شود؟ برای هواپیماها و هلیکوپترهای تجاری، موتورهای احتراقی از قبل پایدارتر نیز امکانپذیر است؛ به عنوان نمونه ایرباس هواپیماهای پهن پیکرA350 XWB را که از مخلوط سوخت جت پایدار استفاده میکنند، ارائه کرده است. به موازات آن، سیستمهای پیشرانه هیبریدی-الکتریکی پتانسیل بسیار خوبی را برای استفاده در هواپیماها و هلیکوپترهای متوسط نشان میدهند.

پیشنهاد پیشرانه کاملا برقی

چنین سناریویی در حال حاضر برای حمل و نقل شهری در حال توسعه است، جایی که سفر از فرودگاه به مرکز شهر کوتاه و میزان بار آن با نیاز تاکسی قابل مقایسه است. امروزه بیش از 150 وسیله نقلیه هوایی شهری تحت هدایت شرکتهای نوپا، تولید کنندگان خودرو، شرکتهای هوافضایی و سایر موارد در مراحل مختلف توسعه در سراسر جهان قرار دارند. این وسایل نقلیه هوایی شهری آینده، به گونهای طراحی شدهاند که کاملاً برقی و در انتشار آلایندگی صفر باشند. ایرباس با توسعه Vahana و CityAirbus که هر دو پرنده‌هایی عمود پرواز الکتریکی (eVTOL) بوده و برای حمل و نقل درون شهری مناسب میباشند در حال خرید این بازار است. صرفنظر از مسیری که در فرآیند طراحی و تولید طی شده، مشخص است که روشها و مواد تولید باتری، سلولهای هیدروژنی از اهمیت ویژهای در سالهای آتی برخوردار خواهند بود.

دلیل خاموش کردن موبایل در هواپیما چیست ؟

Armin — Thu, 02 Jul 2020 11:03:24 +0430

هواپیما شروع به حرکت می‌کند و هنوز به ابتدای باند پرواز نرسیده است. سرمیهماندار دعا می‌خواند و برای خدمه و مسافران آرزوی پرواز ایمن و آرام می‌کند. او از مسافران می‌خواهد که گوشی همراه و دیگر وسایل دیجیتالی خود را خاموش کنند. من خیلی سریع به دوست خود پیامک می‌دهم که هواپیما تا دقایقی دیگر پرواز می‌کند و گوشی را خاموش می‌کنم. تا به حال از خودتان پرسیده‌اید که دقیقا چرا در هواپیما باید گوشی همراه خود را خاموش کنیم؟
گوشی همراه یا دیگر وسایل دیجیتالی چه تاثیری روی ایمنی پرواز دارند؟ آیا حتما باید گوشی را خاموش کرد یا وقتی آن را بر روی حالت پرواز (Flight Mode) می‌گذاریم کفایت می‌کند؟ «کتیا موسکوویچ» گزارش می‌دهد.
واقعیت این است که همیشه این‌قدر حرف گوش‌کن نبوده‌ام. در حقیقت باید اعتراف کنم که چند بار اصلا فراموش کردم گوشی را خاموش کنم. چند بار دیگر، فقط آن را روی حالت پرواز گذاشتم، چرا که می‌خواستم با استفاده از GPS گوشی، سرعت و ارتفاع هواپیما را اندازه بگیرم و البته کمی از منظره‌ی بیرون پنجره عکاسی کنم. ولی ظاهرا که من در حرف گوش نکردن‌ها تنها نیستم. پژوهشی جدید نشان می‌دهد که تقریبا از هر ۱۰ مسافر آمریکایی، ۴ نفر از آن‌ها گجت‌های خود را در طول پرواز خاموش نمی‌کنند. یک مورد مشهور آن، «الک بالدوین» (Alec Baldwin) بازیگر مشهور است که به دلیل خودداری از خاموش کردن گوشی به خاطر انجام بازی آنلاین با دوستانش، از هواپیمای عازم لس‌آنجلس به نیویورک اخراج شد. پس از آن بر روی توییتر خود حسابی از خجالت خدمه‌ی پرواز درآمد.
مقررات سفت و سخت
طبق مقررات جهانی، استفاده از گجت‌های دیجیتالی در ارتفاع کمتر از ۳ هزارمتر، حتی بر روی حالت پرواز ممنوع است. بالاتر از این ارتفاع، می‌توان از دستگاه‌هایی مثل لپ‌تاپ، پخش‌کننده‌ی موسیقی و تبلت‌ استفاده کرد. ولی گوشی همراه همچنان باید خاموش بماند. این قوانین به هر صورت مهم هستند و ما باید برای جلوگیری از مخاطرات احتمالی تداخل امواج دستگاه‌ها با سامانه‌های الکترونیکی حساس هواپیما آن‌ها را رعایت کنیم. ولی پایه‌ی علمی این قوانین چیست؟ اگر از آن‌ها تخطی کنیم چه اتفاقی می‌افتد؟

ترس از اختلال، از آن‌جا ناشی می‌شود که گجت‌ها با استفاده از امواج رادیویی به اینترنت و شبکه‌ی موبایل وصل می‌شوند. برای توضیح نظری این مخاطرات، پروفسوری از «دانشگاه بیلفلد» (Bielefeld) آلمان به نام «پیتر لادکین» (Peter Ladkin) که در زمینه‌ی شبکه‌های رایانه‌ای و سامانه‌های توزیع شده کار می‌کند از قیاس جالب نگه داشتن شعله‌ی جوشکاری در مقابل لوله‌های انتقال حرارت مجتمع مسکونی استفاده می‌کند. سامانه‌ی گرمایش مرکزی مجتمع‌های مسکونی، تنظیم دما را با استفاده از داده‌هایی که دماسنج‌ها در قسمت‌های مختلف لوله‌های انتقال حرارت جمع آوری می‌کنند انجام می‌دهد. بنابراین وقتی شعله‌ی جوش‌کاری قسمتی از لوله را گرم می‌کند، باعث می‌شود که دماسنج‌ها عدد بیشتری را نشان دهند و در نتیجه سامانه‌ی مرکزی بر اساس اطلاعات دماسنج‌ها تغییرات جدیدی ایجاد می‌کند.

طبق مقررات جهانی، استفاده از گجت‌های دیجیتالی در ارتفاع کمتر از ۳ هزارمتر ممنوع است. بالاتر از این ارتفاع، می‌توان از دستگاه‌هایی مثل لپ‌تاپ، پخش‌کننده‌ی موسیقی و تبلت‌ استفاده کرد

رابطه‌ی گوشی‌های همراه با تجهیزات الکترونیکی هواپیما، می‌تواند دقیقا مثل رابطه‌ی شعله‌ی ‌جوشکاری با لوله‌های حرارتی مجتمع مسکونی و دماسنج‌های آن باشد. هواپیما دارای صدها سامانه‌ی الکترونیکی پرواز است که با نام «اویونیک» (Avionics) شناخته می‌شوند و برای ناوبری هواپیما، ارتباط با ایستگاه‌های زمینی و کمک به پرواز به کار می‌روند. بعضی از آن‌ها حسگرهایی هستند که اطلاعات را برای انتقال به دستگاه‌های کابین خلبان ثبت می‌کنند. این مشکل فقط در رابطه با گوشی‌های همراه نیست و دستگاه‌هایی مثل تبلت، کتاب‌خوان، لپ‌تاپ و کنسول‌های بازی دستی هم امواج رادیویی تابش می‌کنند. اگر فرکانس امواج رادیویی آن‌ها نزدیک به فرکانس سامانه‌ی اویونیک هواپیما باشد، می‌تواند سیگنال‌های هواپیما را دچار اختلال جدی کند. این اختلال، سامانه‌هایی مثل رادار، سیستم‌های ارتباطی و فناوری پیشگیری از تصادم را دچار اشتباه می‌کند یا از کار می‌اندازد. به خصوص اگر سیگنال‌های چند گجت با یکدیگر تشدید شود یا بر اثر خرابی گجت، امواج رادیویی قوی‌تری تابش شود، احتمال بوجود آمدن خطر بیشتر هم می‌شود. نکته‌ی جالب این‌جاست که تا به حال در هیچ کدام از حوادث هوایی، روشن بودن گوشی همراه مسافران علت حادثه ذکر نشده است. در واقع اگر هم بوده است، به دلیل اینکه جعبه سیاه هواپیما نمی‌تواند مشخص کند که سامانه‌ای به دلیل اختلال الکترومغناطیسی با گجت یکی از مسافران از کار افتاده، متوجه آن نشده‌ایم.

هرچند که تا به حال روشن بودن گوشی همراه مسافران به عنوان دلیل هیچ سانحه‌ای ذکر نشده، ولی شواهدی وجود دارد که نشان می‌دهد خطر روشن بودن گجت‌ها را باید جدی گرفت. در ژانویه‌ی سال ۲۰۱۳ گزارشی از ۵۰ مسئله‌ی امنیتی پرواز که می‌توانند بر اثر گجت‌های دیجیتالی همراه ایجاد شوند منتشر شد. این گزارش از مرکز داده‌های سامانه‌ی اطلاعات امنیت هوایی آمریکا تهیه شده بود. این مجموعه، از گزارش‌هایی که خدمه‌ی پرواز ارسال می‌کنند جمع‌آوری شده است. در یکی از گزارش‌ها این‌طور آمده است:«کاپیتان گفت که سامانه‌ی قطب‌نما در هنگام اوج‌گیری اولیه دچار اختلال شده است. وقی از مسافران خواسته شد که همه‌ی دستگاه‌های دیجیتالی همراه خود را خاموش کنند، سامانه‌ی قطب‌نما به حالت عادی خود برگشت.»

کاپیتان گفت که قطب‌نمای هواپیما در هنگام اوج‌گیری دچار اختلال شده است. وقی از مسافران خواسته شد که همه‌ی دستگاه‌های دیجیتالی خود را خاموش کنند، قطب‌نما به حالت عادی خود برگشت

در تحلیلی که سال ۲۰۰۶ بر روی مرکز داده‌ی این گزارش‌ها انجام شد، مشخص شد که ۱۲۵ گزارش در رابطه‌ی اختلال با گجت‌های الکترونیکی وجود دارد و ۷۷ مورد از آن‌ها «کاملا مرتبط» هستند. مثلا یکبار در ابزار ناوبری اختلالی پیش آمد که منجر به انحراف ۳۰ درجه‌ای از مسیر اصلی شد. وقتی که از یک مسافر خواسته شد پخش کننده‌ی DVD همراهش را خاموش کند، اختلال برطرف شد. جالب است که وقتی او دوباره دستگاه خود را روشن کرد، اختلال بازگشت. به طور کلی گزارش‌های زیادی از خدمه‌ی پرواز وجود دارد که وقتی از مسافران خواسته می‌شود دستگاه‌های الکترونیکی خود را خاموش و روشن کنند، عقربه‌های سامانه‌ی ناوبری تغییر می‌کند. در یکی از گزارش‌های، «انجمن بین‌المللی حمل و نقل هوایی» (IATA ۷۵) حادثه بین سال‌های ۲۰۰۳ تا ۲۰۰۹ که به عقیده‌ی خلبانان، بالقوه با اختلال ایجاد شده توسط گوشی‌های همراه و دیگر وسایل الکترونیکی در ارتباط بودند بررسی شد.
یک راه‌حل خوب
در دنیای پررقابت شرکت‌های حمل و نقل هوایی، ایرلاین‌هایی مثل «ویرجین آتلانتیک» (Virgin Atlantic) و «دلتا ایرلاینز» (Delta Airlines) سامانه‌هایی را تبلیغ می‌کنند که با استفاده از آن‌ها می‌توان حتی در هنگام پرواز نیز از دستگاه‌های دیجیتالی استفاده کرد. یکی از آن‌ها سامانه‌ی «تماس هنگام پرواز» مثل «آن ایر» (On Air) و «ایروموبایل» (AeroMobile) است که از ایستگاه‌های موبایل (BTS) کوچک داخل هواپیما به نام «پیکوسل» (Picocells) استفاده می‌کند و باعث می‌شود که گوشی‌های همراه با انرژی خیلی کمتری امواج خود را تابش کنند. این دستگاه امواج ارسالی را پردازش می‌کند و به ماهواره می‌فرستد تا از آن‌جا برای ایستگاه‌های زمینی معمولی ارسال شوند. بنابراین با استفاده از این ایستگاه‌های BTS داخل هواپیما، امکان برقراری تماس تلفنی هنگام پرواز برای مسافران مهیا می‌شود. «کوین راجرز» (Kevin Rogers) مدیر عامل شرکت ایروموبایل این فناوری را چنین توصیف می‌کند:«این فناوری درست مثل سرویس رومینگی (Roaming) است که وقتی به یک کشور خارجی می‌روید استفاده می کنید، با این تفاوت که در آن کشور خارجی به ارتباط ماهواره‌ای احتیاج ندارید.» بعضی از ایرلاین‌ها در هنگام سفارش هواپیما فناوری ایروموبایل را به صورت پیشفرض بر روی هواپیمای خود سفارش می‌دهند.

ایستگاه‌های کوچک BTS داخل هواپیما، امکان برقراری تماس با گوشی همراه را برای مسافران مهیا می‌کنند. این کار از طریق ارتباط ماهواره‌ای میسر می‌شود

این سامانه‌ وقتی که هواپیما در ارتفاع مناسب است به شما اجازه‌ی مکالمه با گوشی همراه را می‌دهد. ولی همچنان موقع نشست و برخاست هواپیما نمی‌توانید از گوشی همراه استفاده کنید. آقای راجرز فکر می‌کند که این هم زمانی تغییر می‌کند و می‌توان در هنگام نشست و برخاست هواپیما هم از گوشی همراه استفاده کرد. با این حال اکنون خیلی سخت است بتوان ثابت کرد که در این هنگام هیچ خطری ایجاد نمی‌شود و بنابراین ایرلاین‌ها با این موضوع خیلی محافظه‌کارانه برخورد می‌کنند.

بسیاری از مقام‌های هوانوردی همچنان برای استفاده از فناوری ایستگاه موبایل داخل هواپیما قانع نشده‌اند. برای مثال، سرویس‌ مکالمه‌ی موبایلی داخل هواپیما هنوز در آمریکا اجازه‌ی استفاده ندارد. «ریچارد تیلور» (Richard Taylor) سخنگوی سازمان هوانوردی کشوری انگلستان اعتقاد دارد این‌که بتوانیم شاهد استفاده‌ی گسترده‌ی دستگاه‌های موبایل در هواپیما باشیم نیاز به گذشت زمان دارد. با این حال همچنان تا آینده‌ای نه چندان نزدیک نمی‌توان در نشست و برخاست هواپیما از این دستگاه‌ها استفاده کرد.
او ادامه می‌دهد:«وقتی کسانی مثل ما متقاعد می‌شوند که هواپیما حتی با وجود استفاده از دستگاه‌های دیجیتالی می‌تواند به صورت ایمن به کار خود ادامه دهد و اینکه سیگنال‌های تابش شده از داخلی کابین در هر فرکانسی باشند می‌توانند بدون آسیب زدن به سامانه‌های هواپیما جذب شوند، قوانین می‌توانند خیلی آهسته ایجاد شوند. با این حال این به تولید‌کنندگان و ایرلاین‌ها هم بستگی دارد تا مطمئن باشند که هواپیمای آن‌ها کاملا ایمن کار می‌کند.
به هر صورت آن روز از راه می‌رسد. البته ثابت کردن اینکه فناوری‌های جدید باعث می‌شوند که خطر اختلال وجود نداشته باشد مشکل است، بنابراین همچنان در بسیاری از ایرلاین‌ها وقتی از ما خواسته می‌شود گوشی خود را خاموش کنیم، باید این کار را بکنیم. به هر صورت خود ما در آن هواپیما هستیم اصلا دوست نداریم که برای آن مشکلی پیش بیاید.

سیستم Contra-rotating چیست و چگونه کار می کند ؟

Armin — Thu, 02 Jul 2020 10:55:38 +0430

بر اساس قانون سوم نیوتون هر عملی یک عکس‌العمل دارد، پس هنگامی که ملخ میچرخد به طبع نیروی عکس‌العمل آن باعث شود سازه بر خلاف جهت چرخش ملخ بچرخد.
در هواپیماهای ملخی یا هلیکوپترها باید نیروی عکس‌العمل چرخش ملخ را خنثی کرد؛ یکی از روش‌های این کار استفاده از سیستم ملخ‌های Contra-rotating است.
در این روش موتور دو ملخ هم مرکز را می‌چرخاند که این ملخ‌ها به صورت خلاف جهت هم حرکت‌ می‌کنند؛ در این حالت نیروی ملخ اول با نیروی ملخ دوم خنثی می‌شود و تعادل بدنه برهم نمی‌خورد.
با استفاده از این سیستم دیگر نیازی به استفاه از ملخ در قسمت دم وجود ندارد اما به علت اینکه این روش بازده مناسبی ندارد استفاده از ملخ دم رایج‌تر است. شاید برایتان سوال شود که چرا ملخ دم از ملخ اصلی هلیکوپتر کوچکتر است، جواب در مفهوم گشتاور نهفته است. در اینجا گشتاور تولیدی ملخ مورد نیاز است و چون گشتاور با مجذور فاصله نسبت دارد به همین دلیل اگرچه ملخ قسمت دم کوچک‌تر است اما به واسطه فاصله خود با مرکز ثقل همان گشتاور را تولید می‌کند.
در هواپیماهای ملخی تک موتوره یک بال را با زاویه بیشتری نسبت به بال دیگر نصب می‌کنند تا این اثر سو را برطرف کنند در هواپیماهای دوموتوره اما گاها موتورها خلاف جهت هم می‌چرخند تا نیروهای سو خنثی شوند.

سیستم Contra-rotating را بیشتر بشناسید

admin — Wed, 01 Jul 2020 11:36:32 +0430

در هواپیماهای ملخی یا هلیکوپترها باید نیروی عکس‌العمل چرخش ملخ را خنثی کرد؛ یکی از روش‌های این کار استفاده از سیستم ملخ‌های Contra-rotating است.
در این روش موتور دو ملخ هم مرکز را می‌چرخاند که این ملخ‌ها به صورت خلاف جهت هم حرکت‌ می‌کنند؛ در این حالت نیروی ملخ اول با نیروی ملخ دوم خنثی می‌شود و تعادل بدنه برهم نمی‌خورد.با استفاده از این سیستم دیگر نیازی به استفاه از ملخ در قسمت دم وجود ندارد اما به علت اینکه این روش بازده مناسبی ندارد استفاده از ملخ دم رایج‌تر است. شاید برایتان سوال شود که چرا ملخ دم از ملخ اصلی هلیکوپتر کوچکتر است، جواب در مفهوم گشتاور نهفته است. در اینجا گشتاور تولیدی ملخ مورد نیاز است و چون گشتاور با مجذور فاصله نسبت دارد به همین دلیل اگرچه ملخ قسمت دم کوچک‌تر است اما به واسطه فاصله خود با مرکز ثقل همان گشتاور را تولید می‌کند.در هواپیماهای ملخی تک موتوره یک بال را با زاویه بیشتری نسبت به بال دیگر نصب می‌کنند تا این اثر سو را برطرف کنند در هواپیماهای دوموتوره اما گاها موتورها خلاف جهت هم می‌چرخند تا نیروهای سو خنثی شوند.

دلیل خاموش کردن موبایل در هواپیما چیست؟

admin — Mon, 29 Jun 2020 11:42:36 +0430

گوشی همراه یا دیگر وسایل دیجیتالی چه تاثیری روی ایمنی پرواز دارند؟ آیا حتما باید گوشی را خاموش کرد یا وقتی آن را بر روی حالت پرواز (Flight Mode) می‌گذاریم کفایت می‌کند؟ «کتیا موسکوویچ» گزارش می‌دهد.
واقعیت این است که همیشه این‌قدر حرف گوش‌کن نبوده‌ام. در حقیقت باید اعتراف کنم که چند بار اصلا فراموش کردم گوشی را خاموش کنم. چند بار دیگر، فقط آن را روی حالت پرواز گذاشتم، چرا که می‌خواستم با استفاده از GPS گوشی، سرعت و ارتفاع هواپیما را اندازه بگیرم و البته کمی از منظره‌ی بیرون پنجره عکاسی کنم. ولی ظاهرا که من در حرف گوش نکردن‌ها تنها نیستم. پژوهشی جدید نشان می‌دهد که تقریبا از هر ۱۰ مسافر آمریکایی، ۴ نفر از آن‌ها گجت‌های خود را در طول پرواز خاموش نمی‌کنند. یک مورد مشهور آن، «الک بالدوین» (Alec Baldwin) بازیگر مشهور است که به دلیل خودداری از خاموش کردن گوشی به خاطر انجام بازی آنلاین با دوستانش، از هواپیمای عازم لس‌آنجلس به نیویورک اخراج شد. پس از آن بر روی توییتر خود حسابی از خجالت خدمه‌ی پرواز درآمد.

مقررات سفت و سخت

طبق مقررات جهانی، استفاده از گجت‌های دیجیتالی در ارتفاع کمتر از ۳ هزارمتر، حتی بر روی حالت پرواز ممنوع است. بالاتر از این ارتفاع، می‌توان از دستگاه‌هایی مثل لپ‌تاپ، پخش‌کننده‌ی موسیقی و تبلت‌ استفاده کرد. ولی گوشی همراه همچنان باید خاموش بماند. این قوانین به هر صورت مهم هستند و ما باید برای جلوگیری از مخاطرات احتمالی تداخل امواج دستگاه‌ها با سامانه‌های الکترونیکی حساس هواپیما آن‌ها را رعایت کنیم. ولی پایه‌ی علمی این قوانین چیست؟ اگر از آن‌ها تخطی کنیم چه اتفاقی می‌افتد؟
ترس از اختلال، از آن‌جا ناشی می‌شود که گجت‌ها با استفاده از امواج رادیویی به اینترنت و شبکه‌ی موبایل وصل می‌شوند. برای توضیح نظری این مخاطرات، پروفسوری از «دانشگاه بیلفلد» (Bielefeld) آلمان به نام «پیتر لادکین» (Peter Ladkin) که در زمینه‌ی شبکه‌های رایانه‌ای و سامانه‌های توزیع شده کار می‌کند از قیاس جالب نگه داشتن شعله‌ی جوشکاری در مقابل لوله‌های انتقال حرارت مجتمع مسکونی استفاده می‌کند. سامانه‌ی گرمایش مرکزی مجتمع‌های مسکونی، تنظیم دما را با استفاده از داده‌هایی که دماسنج‌ها در قسمت‌های مختلف لوله‌های انتقال حرارت جمع آوری می‌کنند انجام می‌دهد. بنابراین وقتی شعله‌ی جوش‌کاری قسمتی از لوله را گرم می‌کند، باعث می‌شود که دماسنج‌ها عدد بیشتری را نشان دهند و در نتیجه سامانه‌ی مرکزی بر اساس اطلاعات دماسنج‌ها تغییرات جدیدی ایجاد می‌کند.

طبق مقررات جهانی، استفاده از گجت‌های دیجیتالی در ارتفاع کمتر از ۳ هزارمتر ممنوع است. بالاتر از این ارتفاع، می‌توان از دستگاه‌هایی مثل لپ‌تاپ، پخش‌کننده‌ی موسیقی و تبلت‌ استفاده کرد

رابطه‌ی گوشی‌های همراه با تجهیزات الکترونیکی هواپیما، می‌تواند دقیقا مثل رابطه‌ی شعله‌ی ‌جوشکاری با لوله‌های حرارتی مجتمع مسکونی و دماسنج‌های آن باشد. هواپیما دارای صدها سامانه‌ی الکترونیکی پرواز است که با نام «اویونیک» (Avionics) شناخته می‌شوند و برای ناوبری هواپیما، ارتباط با ایستگاه‌های زمینی و کمک به پرواز به کار می‌روند. بعضی از آن‌ها حسگرهایی هستند که اطلاعات را برای انتقال به دستگاه‌های کابین خلبان ثبت می‌کنند. این مشکل فقط در رابطه با گوشی‌های همراه نیست و دستگاه‌هایی مثل تبلت، کتاب‌خوان، لپ‌تاپ و کنسول‌های بازی دستی هم امواج رادیویی تابش می‌کنند. اگر فرکانس امواج رادیویی آن‌ها نزدیک به فرکانس سامانه‌ی اویونیک هواپیما باشد، می‌تواند سیگنال‌های هواپیما را دچار اختلال جدی کند. این اختلال، سامانه‌هایی مثل رادار، سیستم‌های ارتباطی و فناوری پیشگیری از تصادم را دچار اشتباه می‌کند یا از کار می‌اندازد. به خصوص اگر سیگنال‌های چند گجت با یکدیگر تشدید شود یا بر اثر خرابی گجت، امواج رادیویی قوی‌تری تابش شود، احتمال بوجود آمدن خطر بیشتر هم می‌شود. نکته‌ی جالب این‌جاست که تا به حال در هیچ کدام از حوادث هوایی، روشن بودن گوشی همراه مسافران علت حادثه ذکر نشده است. در واقع اگر هم بوده است، به دلیل اینکه جعبه سیاه هواپیما نمی‌تواند مشخص کند که سامانه‌ای به دلیل اختلال الکترومغناطیسی با گجت یکی از مسافران از کار افتاده، متوجه آن نشده‌ایم.
هرچند که تا به حال روشن بودن گوشی همراه مسافران به عنوان دلیل هیچ سانحه‌ای ذکر نشده، ولی شواهدی وجود دارد که نشان می‌دهد خطر روشن بودن گجت‌ها را باید جدی گرفت. در ژانویه‌ی سال ۲۰۱۳ گزارشی از ۵۰ مسئله‌ی امنیتی پرواز که می‌توانند بر اثر گجت‌های دیجیتالی همراه ایجاد شوند منتشر شد. این گزارش از مرکز داده‌های سامانه‌ی اطلاعات امنیت هوایی آمریکا تهیه شده بود. این مجموعه، از گزارش‌هایی که خدمه‌ی پرواز ارسال می‌کنند جمع‌آوری شده است. در یکی از گزارش‌ها این‌طور آمده است:«کاپیتان گفت که سامانه‌ی قطب‌نما در هنگام اوج‌گیری اولیه دچار اختلال شده است. وقی از مسافران خواسته شد که همه‌ی دستگاه‌های دیجیتالی همراه خود را خاموش کنند، سامانه‌ی قطب‌نما به حالت عادی خود برگشت.»

کاپیتان گفت که قطب‌نمای هواپیما در هنگام اوج‌گیری دچار اختلال شده است. وقی از مسافران خواسته شد که همه‌ی دستگاه‌های دیجیتالی خود را خاموش کنند، قطب‌نما به حالت عادی خود برگشت

یک راه‌حل خوب

در دنیای پررقابت شرکت‌های حمل و نقل هوایی، ایرلاین‌هایی مثل «ویرجین آتلانتیک» (Virgin Atlantic) و «دلتا ایرلاینز» (Delta Airlines) سامانه‌هایی را تبلیغ می‌کنند که با استفاده از آن‌ها می‌توان حتی در هنگام پرواز نیز از دستگاه‌های دیجیتالی استفاده کرد. یکی از آن‌ها سامانه‌ی «تماس هنگام پرواز» مثل «آن ایر» (On Air) و «ایروموبایل» (AeroMobile) است که از ایستگاه‌های موبایل (BTS) کوچک داخل هواپیما به نام «پیکوسل» (Picocells) استفاده می‌کند و باعث می‌شود که گوشی‌های همراه با انرژی خیلی کمتری امواج خود را تابش کنند. این دستگاه امواج ارسالی را پردازش می‌کند و به ماهواره می‌فرستد تا از آن‌جا برای ایستگاه‌های زمینی معمولی ارسال شوند. بنابراین با استفاده از این ایستگاه‌های BTS داخل هواپیما، امکان برقراری تماس تلفنی هنگام پرواز برای مسافران مهیا می‌شود. «کوین راجرز» (Kevin Rogers) مدیر عامل شرکت ایروموبایل این فناوری را چنین توصیف می‌کند:«این فناوری درست مثل سرویس رومینگی (Roaming) است که وقتی به یک کشور خارجی می‌روید استفاده می کنید، با این تفاوت که در آن کشور خارجی به ارتباط ماهواره‌ای احتیاج ندارید.» بعضی از ایرلاین‌ها در هنگام سفارش هواپیما فناوری ایروموبایل را به صورت پیشفرض بر روی هواپیمای خود سفارش می‌دهند.

ایستگاه‌های کوچک BTS داخل هواپیما، امکان برقراری تماس با گوشی همراه را برای مسافران مهیا می‌کنند. این کار از طریق ارتباط ماهواره‌ای میسر می‌شود

این سامانه‌ وقتی که هواپیما در ارتفاع مناسب است به شما اجازه‌ی مکالمه با گوشی همراه را می‌دهد. ولی همچنان موقع نشست و برخاست هواپیما نمی‌توانید از گوشی همراه استفاده کنید. آقای راجرز فکر می‌کند که این هم زمانی تغییر می‌کند و می‌توان در هنگام نشست و برخاست هواپیما هم از گوشی همراه استفاده کرد. با این حال اکنون خیلی سخت است بتوان ثابت کرد که در این هنگام هیچ خطری ایجاد نمی‌شود و بنابراین ایرلاین‌ها با این موضوع خیلی محافظه‌کارانه برخورد می‌کنند.بسیاری از مقام‌های هوانوردی همچنان برای استفاده از فناوری ایستگاه موبایل داخل هواپیما قانع نشده‌اند. برای مثال، سرویس‌ مکالمه‌ی موبایلی داخل هواپیما هنوز در آمریکا اجازه‌ی استفاده ندارد. «ریچارد تیلور» (Richard Taylor) سخنگوی سازمان هوانوردی کشوری انگلستان اعتقاد دارد این‌که بتوانیم شاهد استفاده‌ی گسترده‌ی دستگاه‌های موبایل در هواپیما باشیم نیاز به گذشت زمان دارد. با این حال همچنان تا آینده‌ای نه چندان نزدیک نمی‌توان در نشست و برخاست هواپیما از این دستگاه‌ها استفاده کرد.او ادامه می‌دهد:«وقتی کسانی مثل ما متقاعد می‌شوند که هواپیما حتی با وجود استفاده از دستگاه‌های دیجیتالی می‌تواند به صورت ایمن به کار خود ادامه دهد و اینکه سیگنال‌های تابش شده از داخلی کابین در هر فرکانسی باشند می‌توانند بدون آسیب زدن به سامانه‌های هواپیما جذب شوند، قوانین می‌توانند خیلی آهسته ایجاد شوند. با این حال این به تولید‌کنندگان و ایرلاین‌ها هم بستگی دارد تا مطمئن باشند که هواپیمای آن‌ها کاملا ایمن کار می‌کند.
به هر صورت آن روز از راه می‌رسد. البته ثابت کردن اینکه فناوری‌های جدید باعث می‌شوند که خطر اختلال وجود نداشته باشد مشکل است، بنابراین همچنان در بسیاری از ایرلاین‌ها وقتی از ما خواسته می‌شود گوشی خود را خاموش کنیم، باید این کار را بکنیم. به هر صورت خود ما در آن هواپیما هستیم اصلا دوست نداریم که برای آن مشکلی پیش بیاید.

آشنایی بیشتر با مکانیک پرواز و کنترل وسایل پرنده

Armin — Thu, 18 Jun 2020 13:30:38 +0430

احتمالاً بارها در زندگی روزمره خود کلمه کنترل را شنیده‌اید و حتماً از آن برای موارد مختلف و کارهای گوناگون استفاده کرده‌اید.

برای مثال وقتی در خانه بر روی مبل نشسته و کانال‌های تلویزیون را عوض می‌کنید از وسیله‌ای به نام کنترل برای این کار استفاده می‌کنید، در واقع شما توسط این وسیله تلویزیون خود را کنترل می‌کنید. زمانی که یک کودک به وسیله یک ریموت ساده ، هواپیما و یا ماشین اسباب‌بازی خود را کنترل می‌کند در واقع او به دنبال رساندن ماشین و یا هواپیمای خود به یک نقطه‌ی خاص و یا به دنبال انجام یک حرکت یا مانور توسط آن ریموت می‌باشد. در دو مثال گفته شده شما خواسته یا ناخواسته از یک سیستم کنترلی استفاده کرده‌اید؛ اما به راستی ماهیت آن چیست و یک سیستم کنترلی چگونه کار می‌کند ؟ اجازه دهید تا کمی دقیق‌تر شویم. حتما برایتان پیش آمده که دمای کولر‌گازی خانه و یا ماشینتان را بر روی عددی دلخواه تنظیم کرده‌اید و یا دمای داخل یخچال و فریزر را روی عدد خاصی قرار داده‌اید. بله، در واقع شما با این کار از یک لوپ کنترلی (حلقه‌ کنترلی) که برای کولر، یخچال، فریزر و یا هر وسیله دیگر تعریف شده‌است استفاده کرده‌اید برای روشن‌تر شدن موضوع سیستم کنترل تهویه مطبوع را برای شما شرح می‌دهیم. وقتی شما دمای داخل اتاق را روی دمای دلخواه که مثلاً ۲۱ درجه سانتیگراد است تنظیم می‌کنید و برای نمونه دمای اتاق 18 درجه سانتیگراد است، دستگاه تهویه شروع به فعالیت می‌کند و دمای اتاق که کمتر از دمای مطلوب است را بالا می‌برد. وقتی حسگرها دمای اتاق را ۲۱ درجه اندازه‌گیری می‌کنند آنگاه دستوری از سیستم کنترل به دستگاه تهویه می‌رسد که آن را خاموش کند و بلافاصله پس از کم شدن دما باز سیستم تهویه روشن می‌شود. این روند بارها و بارها تکرار شده و دمای داخلی اتاق طبق دمای مطلوب ما نوسان می‌کند. خب حالا شاید کمی برایتان موضوع سیستم کنترل روشن شده باشد. در یک تعریف مهندسی‌تر کنترل به ما اجازه می‌دهد تا دما، مقدار نور، میزان صوت و... یا به عبارتی هر ورودی دلخواه خود را با استفاده از مجموعه‌ای از روش‌های کنترلی مهندسی به مقدار خروجی برسانیم. سیستم کنترلی در اصل یک حلقه است که مقدار خروجی یک سیستم پس از اندازه‌گیری توسط سنسورها با مقدار ورودی یا همان دلخواه ما مقایسه می‌شود و مقدار خطا به دست می‌آید؛ این مقدار خطا توسط روش‌های کنترلی کاهش یافته و دوباره به درون سیستم می‌رود تا نهایتاً خروجی دلخواه ما حاصل شود.

همانطور که می‌دانید نحوهی پرواز هواپیما به صورتی که ما می‌خواهیم (آنچه که مطلوب ماموریت پرنده می‌باشد) می‌تواند بسیار حائز اهمیت باشد؛ از این رو سیستم‌های کنترلی در پرواز هواپیماها و به طور کلی وسایل پرنده هم نمود پیدا کرده‌است. فرض کنید که می‌خواهیم یک هواپیما را در مسیر خودش کاملا پایدار نگه داریم به‌طوری که محور طولی هواپیما با راستای افق زاویه صفر درجه را داشته باشد و یا اینکه می‌خواهیم یک موشک، دقیقا بر روی یک مسیر از پیش تعیین شده حرکت کند و یا یک پهپاد با زاویه‌ای مشخص یک مسیر دایره‌ای شکل را دور بزند همه این کارها توسط سیستم کنترلی انجام می‌شود . برای فهم بهتر موضوع مثال اول را که قرار بود زاویهی بین محور طولی هواپیما با راستای افق زاویه صفر داشته باشد را در نظر بگیرید؛ در این هواپیما سیستم کنترل با حرکت دادن مشخص، دقیق و از پیش تعیین شده سطوح کنترلی هواپیما می‌تواند خروجی نهایی که در واقع صفر بودن زاویه بین محور طولی هواپیما و محور افق است را حاصل کند، با تعمیم دادن این سیستم کنترلی به وسایل دیگر می‌توان موشک، هواپیما، هلیکوپتر، فضاپیما و یا هر وسیله پرنده دیگر را حول پارامتر مورد نظرمان کنترل نماییم. ناوبری و هدایت هواپیماها هم نتیجه داشتن کنترل بر روی پرنده مورد نظر می‌باشد. در ادامه این روند تکاملی سیستم‌های کنترلی، روش‌های مختلف طراحی مسیر و روش‌های مختلف دنبال نمودن مسیر توسط وسیله پرنده به وجود آمده‌اند. امروزه سیستم کنترل به ما کمک می‌کند تا هواپیما ما برای پرواز از مبدا به مقصد با حرکت دقیق خود بر روی مسیر از پیش تعیین شده و با مصرف کم‌ترین مقدار سوخت بتواند با بهینه‌ترین حالت ممکن این مسیر را طی کند. در صنعت هوافضا با مدل‌سازی دینامیکی که همان مدل‌سازی ریاضی و فیزیکی وسیله پرنده می‌باشد می‌توان به درک درستی از رفتار پرنده مورد نظر تحت ورودی‌های مختلف رسید و با اعمال الگوریتم های مختلف کنترلی به خروجی مورد انتظار برای نیل به این هدف دست یافت.

معکوس کننده پیشرانه Thrust Reverse چیست و چگونه کار می کند ؟

Armin — Thu, 18 Jun 2020 13:14:25 +0430

هواپیماهای امروزی به ترمزهای بسیار کارآمدی مجهز هستند اما سرعت بالای فرود هواپیماها و همچنین وزن بالای این پرنده‌های آهنی طراحان را مجبور می‌کند تا از سیستم‌های جایگزین دیگری برای توقف هواپیماها هنگام نشستن روی باند استفاده کنند.

متداول ترین سیستم کمکی در این حوزه معکوس کننده نیروی پیشرانش است، به کمک این سیستم با معکوس کردن نیروی پیشران موتور از آن به عنوان نیرویی مقاوم برای کاهش سرعت و نگه داشتن هواپیما استفاده می شود .

موتورهای هواپیما

هواپیماها بسته به عملیاتی که انجام می‌دهند از موتورهای مختلفی استفاده می‌کنند، بطور کلی می‌توان موتورها را به دو دسته ملخی؛ که با نیروی چرخش ایجاد شده ملخ یا پروانه نیروی پیشران تولید می‌شود و توربین گازی که در آن از گردش محور توربین برای چرخاندن پره‌ها و ایجاد پیشران استفاده می‌شود، تقسیم کرد.

معکوس کننده پیشران

بسته به نوع و ساختار موتور، معکوس کننده متفاوتی برای آن استفاده می‌شود . این عناصر با تغییر جهت گازهای خروجی باعث کاهش شتاب هواپیما می‌شوند. هر چند که مناسب ترین جهت برای انجام این فرآیند چرخاندن کامل جهت رانش (به میزان 180 درجه) است، اما به دلایل ساختاری این امر امکان‌پذیر نیست و تنها تا زوایای حدود 45 درجه می توان گازهای خروجی را تغییر جهت داد.

هریک از موتورهای هوایی نیازمند ساختار ویژه‌ای برای معکوس کردن جهت نیروی پیشران هستند، در موتور های توربوجت از دو مکانیزم Clam Shell و Bucket استفاده می‌شود در حالی که در موتور های توربوفن از ساختار معکوس کننده جریان هوای کنارگذر بهره گیری می‌گردد، در موتورهای توربوپراب نیز مکانیزم تغییر زاویه گام ملخ برای این کار استفاده می‌شود.

Clam shell & Bucket

این عناصر در واقع موانع مشخصی هستند که در مسیر گازهای خروجی از نازل توربوجت قرار می گیرند تا جهت آن را تغییر دهند،Bucket در اصل یک نازل همگرا - واگرا است که با فعال شدن مکانیزم معکوس کننده تراست، تغییر شکل داده و به یک مانع مورب برای تغییر جهت گازهای خروجی تبدیل می شود اماClam shell یک بخش اضافی در انتهای موتور می‌باشد که در حالت عادی در کنار مسیر جریان قرار دارد اما با فعال کردن سیستم معکوس کننده تراست این اجزا در مسیر جریان قرار گرفته و جلوی آن را مسدود می‌کند و جریان هوا را وادار می‌کند تا از دریچه‌های مورب قسمت انتهایی بدنه عبور کند، که در نهایت به کاهش نیروی پیشران هواپیما می‌انجامد.

معکوس کردن جریان سطح

در موتورهای توربوفن به راحتی می توان با تغییر جهت جریان کنارگذر جهت نیروی تراست را تغییر داد چراکه در موتورهای توربوفن بیشتر نیروی پیشران از هوای کنارگذر موتور فراهم می‌شود. مکانیزم عمل معکوس کننده جریان هوای سرد به ساختارclam shell شباهت دارد با این تفاوت که در اینجا تنها مسیر هوای کنارگذر توسط موانعی مسدود شده و از جداره موتور خارج می‌شود.

مکانیزم کنترل گام ملخ

این ساختار که در موتورهای توربوپراپ استفاده می‌شود، در واقع نیروی پیشران را معکوس نمی‌کند بلکه با افزایش نیروی اصطکاک به کاهش مسافت فرود هواپیما کمک می‌کند. در این سیستم گام ملخ تغییر داده می‌شود. تقریبا تمامی موتورهای مجهز به ملخ از این سیستم بهره می‌برند، در واقع این سیستم مانندBucket قسمت اصلی موتور است که از آن در هنگام فرود به عنوان کاهنده سرعت استفاده می‌شود .

طراحی معکوس کننده‌ پیشران

نکته مهمی که در مورد طراحی معکوس کننده‌ها در نظر باید گرفت، نوع مواد مصرفی در ساخت آنهاست چراکه گاز داغ و پرسرعتی که به این قسمت‌ها برخورد می‌کند توانایی تخریب بالایی دارد که باید در محاسبات لحاظ گردد.

وجود معکوس کننده‌های پیشران نیازمند رعایت موارد ایمنی و بررسی تاثیر حضور این بخش‌ها روی ضرائب اطمینان طراحی است به همین دلیل در هواپیماهای کوچک استفاده از این سیستم منطقی به نظر نمی‌رسد چراکه موجب پیچیدگی طراحی و افزایش هزینه‌های نهایی می‌گردد. الزامی نیز برای نصب آنها روی پرنده‌های سبک نیز وجود ندارد.

در مقابل هواپیماهای بزرگ و سنگین به شدت نیازمند وجود این سامانه هستند چرا که موجب کاهش پیچیدگی و استهلاک ترمز و فرود بهتر روی باندهای مرطوب و لغزنده می‌گردد، در این موارد می‌توان گفت که صرف وقت در طراحی یک سامانه معکوس کننده پیشران در برابر پیچیدگی‌های ساخت یک سیستم ترمز نامتعارف بسیار مطلوب‌تر به نظر می‌رسد.

در موارد خاصی از ترکیب معکوس کننده‌ها برای موتورهای توربوفن استفاده می‌شود. بطوریکه که علاوه بر سامانه معکوس کننده جریان هوای کنارگذر از یک جفت Bucket نیز برای منحرف کردن جریان خروجی از محفطه احتراق استفاده می‌شود. در هواپیماهای تهاجمی که از موتور توربوجت استفاده می‌کنند و دارای پس سوز هستند معمولا به دلیل حضور سیستم نازل متغییر از سامانه معکوس کننده پیشران استفاده نمی‌شود .