پرهزینه ترین ماموریت فضایی جهان
کارشناسان فضایی سال 2018 را برای انجام یک ماموریت بین المللی بدون سرنشین در نظر گرفته اند که برای جمع آوری و بازگرداندن نمونه هایی از خاک و سنگ مریخ طراحی شده است. این ماموریت که بازگرداندن نمونه از مریخ نام دارد، در صورت اجرا دشوارترین و پرهزینه ترین ماموریت اکتشافی در مریخ خواهد بود.
کارشناسان معتقدند اگر نمونه هایی از مریخ جمع آوری و به زمین منتقل شود، دانشمندان می توانند در آزمایشگاه اطلاعات بسیار بیشتری از آن کسب کنند، تا اینکه بخواهند برای مثال از رهنوردهای روباتی که بر سطح ماه حرکت می کند، استفاده و از راه دور آنها را هدایت کنیم.
هم اکنون کارگروهی تشکیل شده است تا بر انجام این ماموریت نظارت داشته باشد و مراحل انجام آن را طراحی کند. این هیات گزارش اولیه خود را منتشر و طی آن تاکید کرد که برای انجام این ماموریت دشواری های بسیاری پیش روست. مدیر برنامه اکتشاف مریخ در ناسا در یک کنفرانس خبری در پاریس گفت در سال 2018 دوره ماموریت بازگشت نمونه از مریخ آغاز می شود. نویسنده این گزارش گفته است بدون توجه به زمان آغاز ماموریت، بازگرداندن نمونه 500 گرمی مریخ به زمین پنج سال زمان می برد و قدرت های برتر فضایی جهان باید برای تامین هزینه های آن مشارکت کنند تا بتوان به این هدف شگفت آور دست یافت.
طراحی پرواز
استفان جانی چوسکی معاون مرکز ملی پژوهش های فضایی فرانسه گفت؛ حداقل همکاری فراقاره یی بین اروپا و امریکا نیاز است تا این «پروژه بسیار دشوار» انجام شود. وی با اشاره به چشم اندازهای این طرح گفت؛ «این ماموریت به نوعی جام مقدس محسوب می شود که ما در جست وجوی آنیم.»
در خوش بینانه ترین حالت موشک اطلس A551 در سال 2018 یک رهنورد متحرک (یا مریخ نشین ثابت) را حمل و سپس در سطح مریخ رها خواهد کرد تا نمونه هایی گزینش شده از خاک سطح مریخ را جمع آوری کند و بهترین تصویر از گذشته زمین شناختی این سیاره را در اختیار دانشمندان قرار دهد.
از جمله ابزارهایی که باید به مریخ ارسال شود یک وسیله پرواز از سطح مریخ است که باید ضمن به همراه داشتن نمونه های جمع آوری شده از مریخ از سطح این سیاره پرواز کند.
در سال 2019 یک موشک بزرگ آریان 5ECA از زمین بلند می شود و مدارگردی را به مریخ می فرستد. ابزار پرواز از سطح مریخ که ظرف حاوی نمونه خاک مریخ را با خود دارد، پس از بلند شدن از مریخ و خروج از سیاره سرخ، ظرف حاوی نمونه خاک را در مدار مریخ رها می کند. در این هنگام مدارگرد مریخ این نمونه را دریافت می کند.
در مرحله بعد فضاپیما سفر دراز خود به سمت زمین را آغاز می کند و پس از رسیدن به زمین آن را به «ابزار ورود به زمین» تحویل می دهد. این ابزار به گونه یی طراحی شده است که برای ورود به جو زمین (که بسیار گرمازا است) مناسب خواهد بود. در آخرین مرحله این نمونه ها بازیابی شده و تجزیه می شود.
در گزارش اولیه این طرح آمده است؛ «از میان مکان های بسیار مختلف ارزیابی وجود یا عدم وجود حیات در جهان، مریخ یکی از بهترین و در دسترس ترین گزینه ها است.» طبق اسناد موجود، هزینه های این طرح به تقریب بین 5/4 تا 8 میلیارد دلار (3 تا 3/5 میلیارد یورو) است که «به ملزومات نهایی و همکاری های بین المللی بستگی دارد».
مراحل انجام طرح بازگردانی نمونه از مریخ
1- در سال 2018 یک موشک اطلس A551 که حاوی رهنورد متحرک یا مریخ نشین ثابت است از زمین بلند می شود.
2- رهنورد یا سطح نشین روی سطح مریخ فرود می آید تا نمونه هایی از سنگ و خاک مریخ را جمع آوری کند. از جمله تجهیزاتی که به مریخ می رود یک موشک کوچک است که ابزار پرواز از مریخ نام دارد.
3- در سال 2019 موشک بزرگ آریان 5ECA اروپا از زمین پرتاب می شود و مدارگردی را به مریخ می فرستد.
4- ابزار پرواز از مریخ که ظرف حاوی نمونه ها را به همراه دارد از سطح سیاره مریخ پرواز می کند و نمونه ها را در مدار مریخ رها می کند. پس از آن فضاپیما این ظرف حاوی نمونه را می گیرد.
5- مدارگرد سفر طولانی خود به سمت زمین را آغاز می کند و پس از رسیدن به زمین، نمونه ها را که در محفظه یی قرار دارد به سمت زمین رها می کند. قرار دادن نمونه ها در یک محفظه مستحکم ضروری است، زیرا ورود به جو زمین با حرارت بسیاری همراه است.
تحقیقات برای کاهش وزن تیغه ی Fan موتور هواپیما
در دانش مهندسی هوافضا، کم کردن وزن سازه ها با حفظ پایداری و مقاومت ساختار یکی از اولویت های طراح می باشد و تحقیقات به منظور کاهش وزن جسم پرنده، به اندازه ی زمان تعریف دانش مهندسی هوافضا تا کنون قدمت دارد.موتور یک جسم پرنده در اکثر موارد جرم قابل توجهی دارد و کم کردن وزن موتور بدون افت راندمان و یک سری از مولفه ها، باعث می شود که وزن خالی یک هواپیما کاهش یابد و در عوض توانایی حمل وزن بیشتری به عنوان payload را داشته باشد.
در حالت کلی، کاهش وزن هواپیما بدون کاهش مشخصات Performance به منزله ی کاهش قیمت تولید و هزینه های بعدی و افزایش سوددهی و حتی افزایش کارایی هواپیما خواهد شد.
برای کاهش وزن موتور یک هواپیمای مسافربری و یا یک هواپیمای ترابری نیاز است که ساختار داخلی آن را تغییر داد. مواد بسیاری از قسمت ها را می توان به راحتی تغییر داد و از مواد سبک تر مرکب شناخته شده که همان خواص مواد قبلی با وزن کمتر را دارد ساخت، اما برخی از قسمت ها نظیر Blade در داخل موتور را نمی توان با کیفیت بالا به راحتی تغییر داد.
تیغه های فن موتور هواپیماها عموما از نوع آلیاژی هستند و بدیهی است که برای کاهش وزن، باید آلیاژ را حذف و از مواد کامپوزیتی استفاده کرد که تحقیقات کامپوزیت نیز بسیار زمانبر است اما نتایج آن بسیار ارزشمند می باشد زیرا ممکن است همان مقاومت و یا حتی مقاومت بیشتری را با وزن کمتر نسبت به نمونه ی آلیاژی داشته باشد و صرفا استفاده از کامپوزیت بجای آلیاژ بدون تغییر در مواد سایر بخش های موتور در هر کدام از موتورهای یک هواپیمای پهن پیکر می تواند حدود 0.5 تن کاهش وزن را به همراه آورد.
پیش از تحقیقات کامپوزیتی تیغه ی فن موتور هواپیما، پژوهشگران هوافضا به این نکته پی برده بودند که کاهش وزن در بال هواپیماهای مسافربری مورد استفاده ی برخی از ارلاین ها باعث شده بود که شرکت های هوایی هر ساله میلیون ها دلار صرفه جویی مالی داشته باشند که این یک سود واقعی برای ارلاین ها محسوب می شد.
اما اگر این کاهش وزن، علاوه بر بال هواپیما، بر روی موتور هواپیما نیز اعمال شود ممکن است این تجربه ی سودآوری مذکور در پاراگراف بالا با توجه به شرایط اقتصادی کنونی، با ابعاد بیشتری تکرار شود و این دقیقا همان چیزی هست که مدیران شرکت های هوایی به دنبال آن بودند و مسلما این تحقیقات بازدهی و نتیجه ی خوبی را خواهد داشت.مدت ها پیش، تحقیقات کامپوزیتی برای تیغه ی موتور هواپیماها شروع شده بود اما با شکست رو به رو شد. زیرا کامپوزیت های تحقیق شده با وجود دارا بودن مقاومت مطلوب و همچنین داشتن یک سری از خواص برجسته، یک نقص بزرگ داشتند. ساختار کامپوزیتی آن ها بسیار خوب بود اما نتوانست در مقابل چالش واقعی پیروز شود.
آن چالش همان پرواز پرنده ها در آسمان و برخورد آن ها با موتور هواپیما بود!
در زمان پایان تحقیقات اولیه، درست زمانی که کامپوزیت مورد نظر پرزنت شد، طراحان گمان می کردند که بهترین تحقیق را بر روی این تایپ از کامپوزیت ها انجام دادند، اما حقیقت این بود که در آن زمان کامپوزیت آن ها در مراحل اولیه بود و هنوز نسبت به تکنولوژی ای که در آینده ی نزدیک به آن دست یافتند فاصله ی زیادی داشت و از کیفیت مطلوبی که گمان می کردند، بهره مند نبود.
پس از این شکست، سال ها تحقیق و پژوهش و دست یابی به روش های مختلف ساخت کامپوزیت و همچنین مواد کامپوزیتی متفاوت با ماتریکس ها و مسلح کننده های مختلف ادامه یافت تا روزی که پژوهشگران به ترکیبی از یکی سری مواد با تیتانیوم دست یافتند و مشاهده کردند که از خواص مهمی نظیر مقاومت فوق العاده بالا برخوردار است و بنظر می رسید که از چالش رویارویی موتور با پرندگان در آسمان پیروز خواهند شد.
تصویر بالا نمونه برجسته ای از Blade تحقیق شده با لبه ی حمله و لبه ی فرار تیتانیومی باشد که با مواد پیشرفته ساخته شده است.تحقیقات نشان داد که اگر لبه ی حمله ی تیغه های فن موتور را با موادی از جنس تیتانیوم پوشش داد، مقاومت تیغه ها بسیار بالا خواهد بود و در مقابله با چالش مذکور در این تاپیک، با موفقیت رو به رو خواهد شد.
نمونه ی بارز از استفاده ی تیتانیوم در لبه ی حمله ی تیغه های کامپوزیتی، موتور GE90 ساخت کمپانی جنرال الکتریکس می باشد که یکی از پر فروش ترین موتورهای جنرال الکتریکس است و در هواپیمای بوئینگ B777-300 نیز استفاده شده است.
اکنون نتیجه ی این تحقیقات تجاری سازی شده است و به منظور گسترش در اختیار شرکت معروف Rolls-Royce و برخی از شرکت های اروپایی قرار دارد و تست های اولیه ی این blade تیتانیومی باعث کاهش وزن قابل توجهی بدون افت راندمان ایرودینامیکی شده است.
تولید موتورهای توربوفن با استفاده از تکنولوژی پرینت 3D
فناوری چاپ سه بعدی (Additive Manufacturing Technology) چند سالی است که در حال گسترش می باشد و اخیرا پایش به دنیای تکنولوژی high-tech هوافضا نیز رسیده است و از مهمترین محصولات می توان به ساخت سامانه های Drone از نوع URAS اشاره کرد که البته در ابعاد کوچک انجام می شوند . اما امروزه این فناوری مسیر بسیار معتبری از فاز Development خود را طی کرده است و اکنون از تولید نمونه های مقیاسی UAV ها به ساخت نمونه 1/1 موتور های توربوفن رسیده است .
Additive Fabricationیا Additive Manufacturing به فناوری ای می گویند که در آن یک مدل دیجیتالی CAD را در سیستم کامپیوتر خود طراحی کرده باشید و با 3D Printer ها و مواد ِ کامپوزیتی مورد ِ نظر شما طبق برنامه های از پیش تعیین شده و ایجاد ِ یک پروسه ی تقسیم بندی بر روی مدل کد پس از مدتی آن را تولید می کنند. یعنی شما یک جسم سه بعدی را با نرم افزارهای کد طراحی کرده و سپس همان شکل را به صورت یک جسم واقعی و سه بعدی در دست خواهید داشت.
یکی از دلایل پیشرفت
این فناوری را می توان به نیاز جامعه ی هوافضا به فناوری Rapid Prototyping یا تولید نمونه ی پروتوتایپ در سریع ترین زمان
ممکن دانست.
در صنعت هوافضا بسیاری
از طراحی های انجام شده به دلیل اهمیت مسائل ایرودینامیکی، ممکن است تولیدات از
شکل های نامتعارف و عجیبی برخوردار باشند که این یک مسئله ی شناخته شده است، اما
از طرفی فرم دادن اجسام مورد نظر دارای سختی های فراوانی است و آن هایی که با
کامپوزیت ها کار کرده اند این مورد را بهتر درک می کنند.
لذا در اینجا یک نیاز
جدید احساس می شود و آن هم فناوری ای است که بتوان در سریع ترین زمان ممکن هر نوع
شکل نامتعارف و سختی که بخواهیم را در اختیار ما بگذارد که مهمترین جنبه ی
AMT یا
Additive Manufacturing Technology نیز همین امر می باشد.
کمپانی هوافضایی
Pratt & Whitney از
گسترش دهندگان تکنولوژی پیشرانش است که زمینه های طراحی، ساخت و تولید موتورهای
هواپیما از جمله پروژه ی جنگنده ی F22 و توربین های گازی فعالیت داشته است. کمپانی
P&W توانسته است برای اولین
بار از فناوری AMT در ساخت موتورهای توربوفن استفاده کند.
این کمپانی موتورهای
PW1500G و PW1200G (این تایپ naming از استانداردهای P&W برای موتورهای توربوفن می باشد) را با استفاده
از همین فناوری مذکور در بالا طراحی کرده و برخی از آزمون های آن را نیز پاس کرده
است.
P&W قصد دارد که از این دو
موتور مذکور برای به پرواز در آوردن جت های کامرشیال Bombardier سری C استفاده کند و امیدوار است با گسترش این پروژه،
فناوری خود را برای هواپیماهای سنگین تر و پهن پیکر نیز امتحان کند.
البته پرینتر مورد نیاز
چنین موتورهایی باید بسیار بزرگ باشد و این از لحاظ ِ هزینه های پیش رو کاری
نادرست است و از طرفی هم این فناوری به حدی نرسیده است که تمام پروسه ی تولید یک موتور
را به صورت یکپارچه طی کند، لذا قسمت های مختلف موتور توسط پرینترهای طراحی شده
ساخته می شوند و سپس اجزا به هم braze می شوند.
در اردیبهشت 1392
کمپانی P&W قراردادی را با یک شرکت دارنده ی فناوری
AMT امضا کرد که طی آن قرار
است یک AML یا Additive Manufacturing
Laboratory به ارزش 4.5 میلیارد
دلار ساخته شود.
گفته می شود این فناوری
تجربه ی جدیدی را به مهندسان هوافضا در زمینه ی پیشرانش خواهد داد تا با آزادی عمل
بیشتر طراحی های خود را انجام دهند و آزمون و خطا را بخاطر کاهش شدید هزینه های
مصرفی بودجه ی پروژه (صرفه جویی 70 درصدی در هزینه ها) به تیم طراحی موتور خواهد
داد و مطمئنا سود مالی کمپانی را چند برابر خواهد کرد.
پس از طراحی
موتورتوربوفن که ممکن است ماه ها (و شاید هم در مواردی بیش از یک سال) به طول
انجامد، ساخت آن نیز پس از طراحی ماه ها زمان می برد اما با داشتن تکنولوژی پرینت
سه بعدی می شود این مدت زمان را می توان از چند ماه به 30 ساعت کاهش داد.
گسترش ِ تکنولوژی
AMT را می شود مدیون زیبایی
و قدت دانش مهندسی هوافضا دانست که حاصل اتحاد علوم کامپیوتر، الکترونیک، لیزر،
مکانیک و سایر رشته ها می باشد.
دانلود جزوه و کتاب
دانلود جزوه
مقاومت مصالح ( دکتر پور میرزاآقا )
طراحی هواپیما [دکتر وزیری] 1 2
دانلود کتاب
انتقال حرارت اینکروپرا ویرایش هقتم
حل مسائل انتقال حرارت اینکروپرا فصل 1 2 3 4 5 6 7 8
حل مسائل انتقال حرارت هولمن ویرایش هشتم
پسورد تمامی فایل ها aerospace-ramsar می باشد
معرفی رشته هوافضا و اشتغال
برای دانلود کلیک کنید فایل : pdf
معرفی رشته مهندسی هوافضـا
|
(دانشگاه آزاد اسلامی واحد رامسر) اگر علم در ثریا باشد مردمانی از پارس به آن دست مییابند. حضرت محمد(ص)
صنایع هوافضا در دنیا یکی از پیشروترین زمینه‌های تحقیقاتی است و همواره موجبات ترقی و جهش در سایر رشته‌های علوم و مهندسی را فراهم ساخته و در این راستا بودجه‌های عظیم نظامی و غیرنظامی را به خود اختصاص داده است، موضوعاتی از قبیل طراحی و ساخت هلیکوپتر، هواپیمای بدون سرنشین، عمود پرواز، موشک از یک طرف و ساخت ماهواره ها از طرف دیگر جامعیت و حساسیت این رشته را بیش از پیش روشن می‌سازد. به طور کلی مهندسی هـوا فضـا علمی است که در آن از همه علوم از جمله مکانیک، کامپیوتر، الکترونیک و عمران استفاده می‌شود.
| زمینه‌های اشتغال: هدف اصلی صنعت هوافضا طراحی و ساخت وسایل پرنده است، در نتیجه فارغ‌التحصیلان مهندسی هوافضا می‌توانند در صنایع و موسسات تحقیقاتی هواپیمایی، موشکی و ماهواره فعالیت نمایند و همچنین در کلیه سازمانهایی که به نحوی از وسایل پرنده استفاده می‌کنند، به عنوان کارشناس و محقق خدمت نمایند. اما علاوه بر اشتغال در مراکز فوق، یک مهندس هوافضا با تسلط بر علوم آئرودینامیک، طراحی سازه و روشهای طراحی توربو ماشین‌ها توانایی کار در شاخه‌های متعددی از مهندسی و پروژه‌های خارج از حیطه صنایع هوافضایی را نیز دارد.کاربرد زمینه‌های مطالعاتی یک مهندس هوافضا تنها به طراحی هواپیما و وسایل پرنده محدود نمی‌شود. برای مثال آئرودینامیک خودرواز برخی جهات شباهت زیادی به آئرودینامیک هواپیما دارد و امروزه در اغلب صنایع خودروسازی با استفاده از تونل باد و علم آئرودینامیک، خودروهای کم مصرفتری می‌سازند. فرایند سیستم‌های کنترل صنعتی نیز با فرایندهای طراحی کنترل در وسایل پرنده بر یک مبنا است و همچنین سازه اتومبیل و کشتی مشترکات زیادی با سازه یک هواپیما دارد و بالاخره توربینهای گاز یک نیروگاه یا پالایشگاه همانند یک موتور جت تحلیل و طراحی می‌گردند. | با توجه به استراتژیک بودن این رشته در نقشه جامع علمی ایران بعنوان اولین رشته برای تخصیص بودجه و استخدام نیرو در نظر گرفته شده است. در نتیجه یک مهندس هوافضا علاوه بر شرکت‌های هوافضایی و ساخت ماهواره، در نیروگاهها، صنایع نفت و گاز، پالایشگاه ها، صنایع خودروسازی و فرودگاه ها فرصتهای شغلی بسیار خوبی دارد.
دانشگاه آزاد اسلامی واحد رامسر از سال 1390 بعنوان اولین واحد دانشگاهی شمال کشور آغاز به جذب دانشجو در رشته مهندسی هوافضا نموده است . این واحد دانشگاهی با برخورداری از امکانات کافی و کادر علمی مجرب با مدرک دکتری و یا دانشجوی سال آخر مقطع دکتری آماده ارائه خدمت به شما عزیزان جهت پیشرفت و اعتلای ایران عزیز می باشد. |
ثبت نام بدون کنکور
دانشگاه آزاد اسلامی واحد رامسر ثبت نام بدون کنکور بعمل می آورد .
با توجه به محدودیت زمانی جهت ثبت نام به سایت www.azmoon.org مراجعه نمایید .
تلفن تماس جهت راهنمایی :
01925260531
01925260532
رشته های تحصیلی بدون کنکور را می توانید در ادامه مطلب مشاهده نمایید .
ادامه مطلب ...تقویم آموزشی نیمسال اول 92-93
| ||||||||||||||||||||||||||||||
تجهیز کارگاه سوخت رسانی و مولد قدرت
تصاویر مربوط به تجهیز کارگاه سوخت رسانی و مولد قدرت را می توانید در ادامه مطلب ببینید
ادامه مطلب ...
تجهیز کارگاه ها
گروه مکانیک دانشگاه ازاد رامسر نسبت به تجهیز گارگاه ها اقدام کرده و بسیاری از کارگا ها تجهیز و راه اندازی شده است
تصاویر مربوطه را در ادامه مطلب میتوانید ببینید