اتفاقاتی که مفهوم سرعت و قدرت را در هواپیما تغییر دادند

از ملخ تا ماخ

موتور جت یا موتور توربین گازی پیستون ندارد. در عوض، هوا از جلوی موتور به درون کشیده می‌شود و سپس پره‌های گردان کمپرسور آن‌ها را فشرده می‌کند. هوای فشرده به محفظه سوخت دمیده می‌شود و با سوخت هواپیما آتش می‌گیرد. گازهای داغ، از قسمت عقب موتور بیرون رانده می‌شوند و هواپیما را به جلو می‌رانند. 

کد : 1859
تاریخ انتشار : شنبه 22 اسفند 1394
print
نظرات : 0
از ملخ تا ماخ

روزنامه دنیای خودرو-امید محمدی: انسان‌ها آرزوی پرواز را از دیرباز در سر خود می‌پروراندند. آرزویی که با چند قرن تلاش به نتیجه رسید و زندگی بشر را کاملا تغییر داد. در سال‌های 1500 تا 1783 میلادی، تلاش‌ها برای رسیدن به این آرزو دوچندان شد. به‌عنوان مثال، لئوناردو داوینچی برای نخستین‌بار، ماشینی برای پرواز ساخت که هیچ‌وقت از زمین بلند نشد. او پس از سال‌ها تلاش، درنهایت موفق شد در سال 1873، با یک بالن از زمین بلند شود. حال به بررسی نقطه عطف تاریخی می‌پردازیم که شاید بارها در مورد آن شنیده باشید، اما هنوز جای کنجکاوی در مورد آن وجود دارد.

هواپیما چگونه اختراع شد؟ 
یک پرواز موفقیت‌آمیز به سه عامل مهم بستگی دارد: بلند شدن، نیروی پیشروی و تسلط بر ادامه پرواز. الکساندر گراهام‌بل و مهندسی آلمانی به‌نام اتو لیلینتال، مخترعانی بودند که روی عوامل مهم پرواز تحقیق کردند. لیلینتال حدود 2500 پرواز با گلایدر انجام داد تا اصول بلند شدن و طراحی بال را کشف کند. درواقع، برای بلند شدن و پرواز، موتور وجود داشت اما وسیله‌ای که وظیفه فرمان و مهار پرواز را بر عهده گیرد، وجود نداشت. همین مساله هم باعث سقوط و مرگ او شد.
گراهام بل حدود 12 آزمایش انجام داد. او در‌صدد ساخت هواپیمایی بود که با موتور بخاری پرواز کند. در دهه 1890، هواپیمایی بدون سرنشین ساخت که 900 متر پرواز کرد و هنگامی‌ که بخارش تمام شد به‌آرامی روی زمین بازگشت. وی پس از شنیدن مرگ لیلینتال، از فعالیت در صنعت هوانوردی دست کشید اما دیری نپایید که دو برادر دوچرخه‌ساز از ایالت اوهایو وارد عرصه هوانوردی شدند.
اورویل و ویلبر رایت، وسیله‌ای ساختند که بشر را به آرزوی خود رساند. آنها دو کشف بزرگ داشتند، یکی اتصال دم به فرمان بود و دیگری تغییر جهت بال‌های عمودی برای تغیر مسیر. نخستین پرواز آنها 12 ثانیه و دومین پروازشان 38 دقیقه دقیقه به طول انجامید که در ارتفاع 50 کیلومتری و با استفاده از نمونه تکامل‌یافته همان هواپیما انجام شد. هواپیمایی که آن‌ها ساختند دارای موتوری ملخ‌دار برای غلبه به رانش زمین بود و بدنه‌ای از جنس چوب و کرباس داشت.

چرا هواپیماهای ملخ دار به‌تدریج منسوخ شدند؟
هواپیماهای ملخ‌دار تا سال 1930 به سرعت 300 کیلومتر در ساعت رسیده بودند. مهندسان می‌دانستند هواپیماهای ملخ‌دار به حد نهایی توانایی خود، از نظر سرعت و مسافت رسیده‌اند. از جهتی دیگر، این سیستم مشکلاتی داشت. به‌طور مثال، در دماهای پایین، سوخت بنزین اغلب یخ می‌زد یا موتور با مشکلات عدیده‌ای روبه‌رو می‌شد. عملکرد این موتورها دقیقا مشابه موتورهای پیستونی خودرو بود. همین مساله، سرآغاز ساخت موتورهای جت شد. دو نفر که کاملا از وجود یکدیگر بی‌خبر بودند، دست به ساخت یک سیستم مشترک زدند. یکی فرانک ویتل در لندن بود و دیگری خان فنس اوهاین در آلمان. ویتل نخستین کسی بود که موتور جت را ساخت اما اوهاین، اولین پرواز با موتور جت را تجربه کرد.
در آن زمان، موتورهای توربین گاز شناخته شده بودند و ویتل از این موتورها با تغییراتی در ساختار جت خود استفاده کرد. به‌عنوان مثال، او قیفی در عقب موتور قرار داد تا هوا را به‌شدت بیرون دهد. موتور جت یا موتور توربین گازی پیستون ندارد. در عوض، هوا از جلوی موتور به درون کشیده می‌شود و سپس پره‌های گردان کمپرسور آن‌ها را فشرده می‌کند. هوای فشرده به محفظه سوخت دمیده می‌شود و با سوخت هواپیما آتش می‌گیرد. گازهای داغ، از قسمت عقب موتور بیرون رانده می‌شوند و هواپیما را به جلو می‌رانند. ویتل در محاسبات خود به این نتیجه رسید که هواپیما با این موتور، می‌تواند سرعت بسیار بیشتری داشته باشد.

 پدیده‌ای به نام ماخ
با تکامل موتورهای جت و استفاده از آن‌ها در هواپیماها، غول‌های آهنی پرنده به سرعتی به نام ماخ دست یافتند. نام ماخ به افتخار یک فیزیک دان اتریشی (ارنست ماخ) نام‌گذاری شده است. سرعت ماخ تقریبا برابر 1200 کیلومتر در ساعت است. زمانی‌که هواپیما به این سرعت می‌رسد یک تفاوت فشار در مقابل آن ایجاد می‌شود. این تفاوت فشار، یک حالت مخروطی شکل ایجاد می‌کند. این حالت شوکی را تولید می‌کند که باعث انفجار صوتی می‌شود و در این زمان پدیده‌ای جالب رخ می‌دهد. هر کسی در درون این مخروط قرار گرفته باشد (سرنشینان هواپیما) صدایی نمی‌شنود، اما خارج از این محدوده، صدای بسیار بلندی تولید می‌شود.

چه چیزی هواپیمای موتوردار را در هوا نگاه می‌دارد؟
بال‌های موتوردار، هواپیما را هنگام پرواز در هوا حفظ می‌کنند. سطح بالای این بال‌ها، منحنی و سطح زیرین آن صاف است. هوا در زیر بال آهسته حرکت می‌کند در نتیجه فشاری رو به بالا تولید ‌شود و هواپیما به جاذبه غلبه می‌کند و از زمین جدا می‌شود. این فشار توسط ملخ یا موتور جت تولید می‌شود. البته موتورهای جت نیز دارای انواع مختلفی هستند.

مبدا یک آرزوی بزرگ
پس از ساخت موتور، دانشمندان علم مکانیک کم‌کم به مساله ایمنی در پروازها ورود کردند و با انجام تحقیقاتی گسترده، بدنه آنها را دستخوش تغییرات وسیعی قرار دادند. هواپیما آیرودینامیک‌ترین وسیله‌ای است که تاکنون ساخته شده است. با ساخت این وسیله، بشر کم‌کم به طراحی موشک و فضاپیما پرداخت. شاید در آینده روش‌های ساخت هواپیما یا پرواز تغییرات بسیاری را به خود ببینند، اما همواره می‌توان، هواپیما را مبدا آرزویی بزرگ یعنی «پرواز» نامید.


 ارسال نظرات

مخاطبان گرامی، برای انتشار نظرات لطفا نکات زیر را رعایت فرمایید:

  1. نظرات خود را با حروف فارسی تایپ کنید.
  2. نظرات حاوی مطالب کذب، توهین یا بی‌احترامی به اشخاص، قومیت‌ها، عقاید دیگران، موارد مغایر با قوانین کشور و آموزه‌های اسلامی منتشر نمی‌شود.
  3. نظرات بعد از ویرایش ارسال می‌شود.
 
اولین موافق باشید.
اولین مخالف باشید.
تصویر امنیتی
کد فوق را در فیلد زیر را وارد نمایید
نمایش 0 نظر
مرتب سازی براساس

اولین نظر دهنده باشید از ملخ تا ماخ
ایران خودرو دیزل
تلگرام
تبلیغ دی اس
سورن ایران خودرو

سایت رسمی روزنامه دنیای خودرو

سایت رسمی روزنامه دنیای خودرو