آشنایی با انواع خودروهای پرنده

خودروهای پرنده به طور کلی به دو دسته تقسیم بندی می شوند، هواپبما و فضاپیما. در این مقاله شما با انواع خودروهای پرنده از جمله انواع هواپیماها آشنا می شوید تا دید کافی نسبت به ساخت هواپیمای مدل داشته باشید.

---

انواع خودرو پرنده

خودروهای پرنده به طور کلی به دو دسته تقسیم بندی می شوند :

• هواپیماها Aircraft : هواپیماها وسایل پرنده ای هستند که در جو یا همان اتمسفر قادر به پروازند.
• فضاپیماها Spacecraft : وسیله‌ی پرنده ای است که در خارج از جو یا فضای بیرونی (فضا) قادر به پروازند.

---

انواع هواپیما

هواپیماها از نظر وزن ،جرم حجمی یا چگالی، نوع بال، سرعت، مکانیزم پرواز، دارا بودن سرنشین، نوع نشست و برخاست، نوع موتور، تعداد سرنشین و نوع کاربرد چه در حوزه نظامی و غیر نظامی، تقسیم بندی می شوند که در ادامه به صورت مختصر به چند مدل مهم و اساسی آن می پردازیم.

---

انواع هواپیما از نظر جرم حجمی (چگالی)

هواپیماها از نظر جرم حجمی (چگالی) به دو دسته تقسیم می شوند:

• هواپیماهای سنگین تر از هوا Heavier than Air Aircraft
• هواپیماهای سبک تر از هوا Lighter than Air Aircraft

هواپیماهای سبک تر از هوا همان بالنها (Balloon) و کشتی های هوایی (Air ship) هستند.

---

انواع هواپیما از نظر نوع بال

هواپیماها از نظر نوع بال به سه دسته تقسیم می شوند:

• هواپیماهای با بال ثابت Fixed Wing Aircraft
• هواپیماهای با بال چرخنده Rotary Wing Aircraft
• هواپیماهای ترکیبی یا Hybrid Aircraft

به نوع اول، هواپیما و به نوع دوم هلی کوپتر یا بال گرد می گویند.

هواپیماها دارای بال ثابت هستند و در طول پرواز بال نمی چرخد ولی هلی کوپتر هواپیمایی است که بالش در حال پرواز به دور یک محور می چرخد.
نوع سومی هم به نام هواپیماهای ترکیبی یا Hybrid Aircraft هست که بیشتر در قالب طرح عنوان شده و نمونه های آزمایشگاهی آن به پرواز درآمده است.

---

انواع هواپیما از نظر سرعت

هواپیماها از نظر سرعت به چهار دسته تقسیم می شوند:

• هواپیماهای مادون صوت
  Subsonic Aircraft (0 < M < 0.7)
• هواپیماهای صوتی
  Transonic Aircraft (0.7 < M < 1.2)
• هواپیماهای مافوق صوت
  Supersonic Aircraft (1 < M < 5)
• هواپیماهای ماورای صوت
  Hypersonic Aircraft (M > 5)

تفاوت این هواپیماها در اختلاف سرعتشان با سرعت صوت است.

حرف M عدد ماخ است.
عدد ماخ یک هواپیما عبارتست از نسبت سرعت هواپیما به سرعت صوت در ارتفاعی که هواپیما در آن پرواز می کند. بسته به نوع هواپیما از نظر سرعت، قوانین حاکم بر آن متفاوت خواهد بود.

بیشتر بخوانید : کاربرد ربات های پرنده(حشرات رباتی)

---

انواع هواپیما از نظر مکانیزم پرواز

هواپیماها از نظر مکانیزم پرواز به شش دسته تقسیم می شوند:

•  هواپیما با باند صفر ؛ هواپیماهای عمود پرواز
• هواپیما با باند کوتاه ؛ کمتر از 150 متر
•  هواپیما با باند معمولی
•  هواپیمای آب نشین ؛ توانایی فرود روی سطح آب
•  هواپیمای دوزیست ؛ توانایی فرود هم روی سطح آب و هم خشکی
•  هواپیمای ناو نشین

---

انواع هواپیما از نظر دارا بودن سرنشین

از نظر دارا بودن سرنشین، هواپیماها به دو گونه کلی تقسیم می شوند:

• هواپیماهای سرنشین دار
  Manned Aircraft
• هواپیماهای بدون سرنشین
  Unmanned Aircraft

---

انواع هواپیماهای بدون سرنشین

هواپیماهای بدون سرنشین خود به سه گروه بزرگ رده بندی می شوند:

1) موشک هدایت شونده (Missile)

2) موشک هدایت نشونده (Rocket)

3) هواپیماهای کنترل از راه دور (RPV)

بیشتر بدانید :مولتی روتور چیست؟

---

موشک هدایت شونده (Missile)

موشک هدایت شونده یا به اختصار موشک (Missile)، یک سیستم تسلیحاتی به حساب می آید که از  قسمت های مختلف مثل هدایت و هدف یابی، بدنه پروازی، موتور و در آخر سر، کلاهک تشکیل شده است که هر یک را جداگانه به طور خلاصه شرح می دهیم.

---

موتور موشک

موتور موشک یک راکت است، بنابراین موشک را می توان یک راکت هدایت شونده محسوب کرد.
بعضی از انواع موشک ها همانند موشک کروز، از موتور جت به جای راکت استفاده می کنند و همانطور که قبلا مطرح شد، از این منظر نوعی هواپیمای بدون سرنشین به حساب می آید.
موتورها نیز از حیث سوخت، به سه دسته سوخت جامد، سوخت مایع و سوخت گاز قابل تقسیم بندی است.

بیشتر بخوانید : معرفی موتور F124 بر روی جت پیشرفته آموزشی M-346

---

کلاهک (Nose Cone)

کلاهک ، بخشی از موشک است که از بیرون به عنوان شکافنده سیال (گاز یا مایع)، و از درون محافظ بار مفید یا همان محموله (Payload) می باشد و بسته به نوع استفاده، نام های مختلفی می گیرد.

کلاهک جنگی یا سرجنگی (Warhead)، مهماتی است که موشک آن را با خود حمل می کند و در حقیقت هدف اصلی از پرتاب و پرواز موشک هدایت محموله تا رسیدن به نقطه مورد نظر یا هدف (Target) می باشد.

محموله‌ی کلاهک‌های جنگی، از مهمات (Ammunition) تشکیل شده است که به سوی هدفی شلیک می‌شوند. برخی از انواع آنها، صرفاً جهت شناخت و آشنایی با اصطلاحات، در ادامه آورده شده است.

موشک (Missile):
مهماتی که نیروی حرکت خود را از خود می‌گیرد، و در هوا یا خارج از جو به صورت هدایت شونده پرواز می‌کند، موشک هدایت‌شونده یا به اختصار موشک نامیده می‌شود.

راکت (Rocket):
مهماتی که نیروی حرکت خود را از خود می‌گیرد، و هدایت‌شونده نیست با نام راکت شناخته می‌شوند.

فشنگ (Bullet):
مهماتی که از داخل یک سلاح دارای لوله، مثل تفنگ یا توپ، شلیک می‌شوند به نام فشنگ یا گلوله شناخته می‌شوند. البته موشک‌هایی نیز وجود دارند که برای شلیک از داخل لوله، سازگار شده‌اند.

بمب (Bomb):
مهماتی که نیروی حرکت خود را تأمین نمی‌کند و از داخل سلاح، مثل توپ و تفنگ هم شلیک نمی‌شوند، بمب هستند. بمب‌های بسیار کوچک معمولاً به نارنجک (Grenade) معروف هستند.

مین (Mine):
مهماتی که ثابت هستند و در زمین قرار داده می‌شوند، مین گفته می‌شود که بسته به نوع عملکرد، انواع مختلفی دارند.

اژدر (Torpedo):
مهماتی که نیروی حرکت خود را از خود می‌گیرد و در آب حرکت می‌کنند، با نام اژدر شناخته می‌شوند. در گذشته اژدرهای ثابت هم وجود داشتند که اکنون با نام مین دریایی شناخته می‌شوند.

---

بدنه پروازی موشک

موشک در زمان پرواز باید پایداری داشته باشد؛ بنابراین موشکی پایدار است که دارای پرواز صاف و یکنواخت باشد. این پرواز هدفمند، گرو بدنه تعریف شده موشک است که با پیروی از قوانین فیزیک حاصل می‌شود.

---

پایداری در پرواز

عمل چرخش در اجسام پرنده، راهی برای رسیدن به پایداری در پرواز است. در حین پرواز، سه محور برای پرنده در نظر گرفته می‌شود که این محورها از مرکز جرم بدنه (CG)، می‌گذرند.

این سه محور عبارتند از : 
رول (Roll)
پیچ (Pitch)
یا (Yaw)

در واقع این اسامی به ترتیب، به چرخش، حول محورهای Y ،X و Z اشاره می‌کند.
چرخش حول محور رول، برای تعادل موشک است اما چرخش حول دو محور دیگر، سبب انحراف پرنده می‌شود. اگر این انحراف خواسته باشد، می‌شود هدایت، در غیر اینصورت موشک ناپایدار خواهد بود.

---

مرکز فشار موشک(CP)

علاوه بر مرکز جرم، نقطه مهم دیگری به نام مرکز فشار (CP)، در موشک وجود دارد. مرکز فشار به بخشی که از سطح بیشتری برخوردار است، نزدیک‌تر است. در ساختار بدنه موشک، بسیار اهمیت دارد که مرکز فشار نزدیک به دم و مرکز ثقل (CG)، نزدیک به نوک باشد.

در ویدئو زیر ماشین ساخت موشک کاغذی با رعایت اصول مرکز جرم و مرکز فشار را مشاهده می کنید.

---

نگاهی به تاریخچه موشک

اولین موشک‌ها بیشتر شبیه به دستگاه‌های آتش بازی بودند که پس از اختراع باروت توسط چینی‌ها، در سال هزار میلادی ابداع شد. در آن زمان، چینی‌ها از پیکان‌های آتشین جهنده که از یک سبد به سوی دشمنان پرتاب می‌شد، استفاده می‌کردند.
در جنگ جهانی دوم، ارتش نازی آلمان به کمک موشک V2، که توسط «ورنر وان براون»، ساخته شده بود، شهرهای انگلیس را دچار رعب و وحشت کرد. برخی از انواع سالم مانده این موشک‌ها پس از جنگ، به آمریکا فرستاده شد و توانست با مهندسی معکوس و آنالیز کارکرد آن‌ها، موشک‌های بالستیک بین قاره‌ای خود را بسازد.

بیشتر بخوانید: تفاوت موشک بالستیک و موشک کروز چیست؟

---

پیشگامان ساخت موشک

پس از پایان جنگ جهانی دوم، سرعت پیشرفت پژوهش‌های موشکی افزایش یافت. «ورنر وان براون» در آمریکا و «سرگی کورولیف» در روسیه، به فعالیت در این زمینه پرداختند. رقابت این دو ابر قدرت، سر آغاز عصر فضا محسوب می‌شود.

---

هدایت موشک

به روشی گفته می‌شود که یک محموله یا یک سر جنگی، با سوار بر یک پیشرانه، به هدف مشخصی برسد.
سامانه هدایت موشکی به منظور بالابردن دقت موشک و افزایش احتمال برخورد آن به هدف، طراحی و به کار گرفته می‌شود.
سامانه‌های متنوعی برای هدایت موشک وجود دارند. در ادامه به معرفی برخی از این سامانه‌ها خواهیم پرداخت.

---

هدایت اینرسی:

این سیستم هدایت، از نخستین سیستم‌های هدایت موشک، به حساب می‌آید. همانطور که اشاره شد، در جنگ جهانی دوم، برای اولین بار توسط موشک‌های کروز V1 و بالستیک V2، مورد استفاده قرار گرفت.
سیستم هدایت اینرسی، یک سیستم هدایت درونی است که با استفاده از چند ژیروسکوپ و شتاب سنج، که تعداد آنها در موشک‌های مختلف، متفاوت است، زاویه و جهت حرکت موشک را تعیین می‌کند.
دقت این سیستم به دقت مختصات دستگاه مبداء (پرتاب) و مقصد (هدف)، سنسورها (حسگرها) و الگوریتم‌های کنترلی، بر می‌گردد.

---

هدایت فروسرخ:

این نوع هدایت، یک هدایت داخلی و خودمختار است که نیاز به کنترل بیرونی یا راهنمای بیرونی ندارد. در این روش، حسگر نصب شده بر روی دماغه موشک، بعد از شلیک، اقدام به جستجوی محیط رو به روی خود، برای پیدا کردن منبع گرمایی، جهت قفل کردن بر روی آن می‌کند. این منبع گرمایی، منبعث از نواحی گرم هواپیما، بالگرد و یا یک موشک کروز می‌باشد.
یکی از امتیازات این نوع هدایت اینست که خلبان یا شلیک کننده، بعد از قفل کردن بر روی هدف و پرتاب، می‌تواند اقدام به شلیک موشک دیگر و یا ترک محل کند. موشک به کمک سیستم فرو سرخ درون خود و بالچه‌های هدایت کننده، به طرف هدف هدایت می‌شود.

توجه به این نکته ضروری است که غیر از گرمای حاصله از گازهای خروجی موتور هواپیما، نقاط دیگری در چشمان حسگر سامانه هدایتی فرو سرخ، گرم دیده می‌شود. این نقاط در تصویر بالا، آورده شده است.

دماغه (Nose)
لبه‌ی پیشرو (Leading Edges)
ورودی‌های موتور (Engine Inlets)
نازل‌های موتور (Engine Nozzles)
اگزوز (Exhaust Plume)

---

هدایت رادیویی:

این روش در نسل اول موشک‌های هوا به زمین و موشک‌های ضد تانک هدایت شونده، به کار برده شد. قدیمی‌ترین روش هدایت موشک، هدایت رادیویی است. در این روش، خلبان یا شلیک کننده، باید موشک را تا زمان برخورد به هدف، در دید خود نگه دارد و با استفاده از دسته هدایت که در اختیار شلیک کننده است، به وسیله‌ی امواج رادیویی فرستاده شده، موشک را به طرف هدف، هدایت کند. این روش دقیقاً مانند کنترل کردن یک هواپیمای کنترل از راه دور یا «پهپاد» می‌باشد.

بیشتر بخوانید: پهپاد چیست؟

---

هدایت تصویری :

در موشک‌ها و بمب‌های هدایت تصویری، یک دوربین بر روی دماغه‌ی موشک قرار دارد. در حین آماده سازی پرتاب موشک، دوربین شروع به تصویر برداری از محیط روبروی خود می‌کند. خلبان یا شلیک کننده، تصاویر گرفته شده را همزمان در نمایشگر خود مشاهده می‌کند و علامت هدف‌گیری را بر روی نقطه مورد نظر، قرار داده و دوربین را بر روی هدف قفل می‌کند. موشک پس از شلیک، تصویر هدف را که قبلاً مشخص شده بود، دنبال می‌کند. این روش هدایت مانند هدایت فرو سرخ، یک روش هدایت درونی است و نیازی به هدایت خارجی نداشته و شلیک کننده بعد از شلیک می‌تواند اقدام به پرتاب موشک دیگر و یا منطقه را ترک کند. به این نوع هدایت، هدایت تلویزیونی نیز می‌گویند.

---

هدایت لیزری:

این روش هدایت، یک روش ترکیبی است که به آن هدایت نیمه‌فعال لیزری هم گفته می‌شود، به گونه‌ای که ابتدا کاربر (خلبان/شلیک کننده)، یک پرتوی لیزری به وسیله غلاف هدف‌گیری، به هدف تابانده و بازتاب داده می‌شود. موشک دارای یک حسگر لیزری بر روی دماغه است و به کمک این حسگر، امواج منعکس شده از هدف را کشف کرده و این امواج را تا اصابت موشک، تعقیب می‌کند.

---

هدایت راداری:

این نوع هدایت موشک، خود به سه نوع غیر فعال، نیمه فعال و فعال تقسیم‌بندی می‌شود.

در هدایت راداری غیرفعال، موشک امواج رادیویی منتشر شده از هدف را رهگیری می‌کند. این امواج از دستگاه‌های رادیویی هدف، مانند رادار، بیسیم‌های مخابراتی و شبیه به آن منتشر می‌شود و موشک با تعقیب این امواج، خود را به سمت هدف، هدایت می‌کند.

در هدایت راداری نیمه‌ فعال، همانند هدایت لیزری نیمه‌ فعال که قبلاً مطرح شد، به جای پرتو لیزر از امواج رادیویی مشخص، برای تعقیب و اصابت به هدف، استفاده می‌کند.

در هدایت راداری فعال، موشک دارای یک دستگاه کوچک برای رهگیری و اصلاح مسیر به طرف هدف، می‌باشد. رادار جنگنده و یا ناو شلیک کننده، در ابتدا هدف را کشف و روی آن قفل می‌کند. پس از آن، مختصات هدف به موشک منتقل شده و موشک به طرف محدوده‌ی هدف، شلیک می‌شود. موشک مسیر خود را از سکوی پرتاب تا نزدیکی هدف، به صورت هدایت اینرسی پیش می‌برد و بعد از کشف هدف، توسط رادار موشک، به روش هدایت راداری، به طرف نقطه مورد نظر، حرکت می‌کند.

برای آنکه با موشک های ایران آشنا شوید بر روی لینک داده شده کلیک کنید.

---

هواپیمای کنترل از راه دورRPV

در واقع RPV(مخفف کلمه Remotely Piloted Vehicle) هواپیمای بدون سرنشینی است که تنها با رادیو کنترل هدایت و راه بری می شود.

بسته به نوع رادیو کنترل (امواج الکترو مغناطیس یا امواج نوری) برد مفید هدایت پذیری از چند متر تا چند صد متر تجاوز نمی کند.

---

هواپیمای کنترل از راه دور UAV

می توان گفت UAV ها (مخفف کلمه Unmanned Aerial Vehicle) یا پهپادها ،تکامل یافته RPV ها هستند.

---

تفاوت RPV و UAV

در UAV علاوه بر سیستم هدایت امواج رادیویی، سامانه های مختلفی از جمله GPS، INS و هدایت ماهواره ای، در جهت ناوبری خودکار هواپیما بکار گرفته می شوند. با توجه به نوع استفاده از سامانه های مذکور، برد مفید هدایت و کنترل از چند کیلومتر تا چند صد کیلومتر امکان پذیر خواهد بود.

 

 

اخبار خودروهای پرنده را از سایت آسمان ایکس دنبال کنید.