Comac C919 هواپیمای ساخت چین ، تولد رقیبی برای ایرباس و بوئینگ

Comac C919 هواپیمای ساخت چین ، تولد رقیبی برای ایرباس و بوئینگ

 

ایروسنتر ( Aerocenter.ir ) : «جوستار» سرمهندس اولیه 747 که در حال حاضر پیرمردی 88 ساله است گفته است که با وجود انحصاری در دست داشتن صنعت هواپیماهای مسافربری در دست دو غول بوئینگ و ایرباس ، چین بزرگترین (حتی قبل از ایرباس) برای بوئینگ به حساب می آید.آن روز شاید جمله های این مرد پیشگو و با تجربه برایمان اغراق آمیز به نظر می رسید ولی او چینی ها را از سالهای قبل می شناخت و حتی در سال 1980 نیز هواپیمای مسافربری وای-10 آنها که یک کپی برداری آشکار از بوئینگ 707 بود و با کمک مهندسی معکوس ساخته شده بود را در شانگهای از نزدیک بررسی کرده بود. از آن هواپیما تنها دو فروند ساخته شد و پروژه آن پس از آزمایش های پرواز ضعیف ، بدون سر و صدا کنار گذاشته شد.

 

ادامه نوشته

مقایسه دو هواپیمای ایرباس 350 و بویینگ 787 ملقب به دریم لاینرز .

مقایسه دو هواپیمای ایرباس 350 و بویینگ 787 ملقب به دریم لاینرز .

اگر شما نام این هواپیما را حذف کنید ایرباس آ 350 اکس دبل یو بی(فوق پهن پیکر) به راحتی با رقیب اولیه خود یعنی بویینگ 787 دریم لاینر تشخیص داده نمی شود.

مدتی طول می کشد تا اینکه شما بتوانید این دو هواپیما را در آسمان تشخیص دهید در حالیکه هر دو در آسمان در حال پرواز باشند.

ایرباس آ 350 از 53 درصد کربن فیبر ساخته شده است در حالیکه دریم لاینرز از 50 درصد کربن ساخته شده است

V.S

ادامه نوشته

شناسایی حریق واطفا آن در هواپیما

---

برای آشنایی با طریقه تشخیص و اطفا حریق  در هواپیماها می بایست ابتدا با سیستم سوخت هواپیما آشنا شویم.

---

سوخت در هواپیما

مخازن سوخت هواپیما در بال های  آن قرار دارند، البته در برخی موارد علاوه بر بال ها مخازنی نیز زیر شکم هواپیما نصب مب شوند تا گنجایش ذخیره ی سوخت را افزایش دهند.

قبلا مخازن پلاستیکی مخصوصی داخل بال ها قرار می گرفت و سوخت داخل آنها ذخیره می شد ولی با توجه به مشکلات عدیده در تعمیر و نگهداری آنها و پیشرفت علم سازه داخل بال خود به عنوان مخزن در نظر گرفته شد، جهت جلوگیری از نشت نیز محل اتصالات با مواد مخصوص عایق بندی می شود.

سوخت ذخیره شده داخل مخازن توسط پمپ های مخصوصی به نام (booster pump) که عمدتا با نیروی برق هواپیما کار می کنند به سمت موتورها هدایت و به مصرف می رسد. در صورت وجود مشکل در سامانه ی انتقال سوخت یا از کار افتادن یک موتور که باعث برهم خوردن تعادل مقدار سوخت در بال چپ و راست شود که می تواند کنترل هواپیما را بر هم بزند سامانه ای به نام cross feed در نظر گرفته شده است.

در رابطه با سوخت گیری؛ ذخیره سازی؛ انتقال و نمایش مقدار سوخت مخزن نیز مطرح است که  در این مقاله توضیح مختصری از آنها می دهیم.

در شکل  قسمتی از مخازن بال نشان داده شده که با توجه به شیب بال از سر به سمت وسط سوخت تمایل دارد که به سمت وسط هدایت گردد که در شکل دیده می شود، به این قسمت جمع کننده گفته می شود، در هر بال دو پمپ برقی وظیفه انتقال سوخت از بال به سمت موتور مربوطه را دارند، لذا بال چپ موتور چپ و بال راست موتور راست را تغذیه می کند. برای فعال نمودن پمپ ها کلید پمپ مربوطه را که در پنل کنترل قرار دارد فشار می دهیم که باعث به کار افتادن پمپ با نیروی الکتریکی می گردد، در همین زمان یک سوئیچ حساس به فشار که مخصوص همان پمپ است فشار خروجی پمپ فوق را زیر نظر می گیرد تا در صورتی که فشار از حد معینی که نشانگر وجود اشکال در آن پمپ است پایین بیافتد چراغ خطا روی سوئیچ همان پمپ را نشان نماید. در صورتی که سوئیچ را خاموش کنیم روشن شدن چراغ OFF روی همان سوئیچ خاموش بودن پمپ را به ما اطلاع می دهد.

 به طریقی  که گفته شد در صورتیکه تعادل مقدار سوخت مخازن چپ و راست به هم بخورد با فشار دادن سوئیچ X-Feed روی پنل کنترل دو شیر برقی که در شکل نیز دیده می شوند باز می شود که روشن شدن چراغ خط افقی روی سوئیچ موید باز بودن آنهاست، حال در صورتی که پمپ های مخزنی را که سوخت کمتری دارند خاموش کنیم ، سوخت مخزن دیگر هر دو موتور را تغذیه خواهد نمود تا اینکه نشان دهنده سوخت مخازن مقدار سوخت برابر را نشان دهند که در این زمان پمپ های خاموش را روشن و سوئیچ X-Feed را خاموش می کنیم تا شیرهای برقی بسته شوند.

لازم به ذکر است که قبل از هر بار سوخت گیری مقدار مورد نیاز سوخت در این پنل تنظیم می گردد که پردازشگر مرکزی آنرا تقسیم بر دو می کند و وقتی مقدار سوخت هر مخزن به مقدار تعیین شده رسید پردازشگر دستور بسته شدن شیر سوختگیری مخزن فوق را صادر می کند.

سامانه تشخیص و اطفای حریق

با توجه به وجود سوخت در موتورهای هواپیما و درجه ی حرارت زیاد گازهای خروجی از موتور امکان آتش سوزی زیاد است، لذا سامانه ی تشخیص و اطفای حریق در موتورهای هواپیما نصب می گردد.

سامانه ی تشکیل شده از دو لوله ی بسیار نازک (حسگر حرارتی) که داخل آنها موادی وجود دارد که در مقابل حرارت حساس بوده و با بالا رفتن حرارت مقادیر مقاومتی و خازنی آن تغییر می کند (البته انواع دیگری هم دیده شده) . این دو لوله ی نازک دورتادور موتور کشیده شده و در صورت بروز آتش سوزی سیگنالی به کنترلر مخصوص خود ارسال می دارد. کنترلر پس از بررسی در صورتی که مورد آتش سوزی توسط هر دو حسگر حس شده باشد (جهت اطمینان بیشتر) چراغ های قرمز مخصوصی را داخل کابین خلبان روشن و زنگی را به صدا در می آورد.

در این لحظه خلبان اهرم مخصوص آن موتور را به بیرون می کشد که باعث قطع سوخت و هیدرولیک، خاموش شدن موتور می شود.

حال با چرخاندن اهرم به سمت چپ (shoti) کپسول اطفا حریق (bottle) شماره ی یک داخل موتور خالی خواهد شد. در صورتی که پس از مدت معینی آتش سوزی ادامه یابد می توان با چرخاندن اهرم به سمت راست (shot2) کپسول اطفا حریق راست (2) را نیز داخل این موتور خالی کرد.

چراغ LO در پنل در صورت خالی شدن کپسول مربوطه روشن می شود تا خلبان را آگاه سازد.

در صورت خرابی هر کدام از حسگرها که به آن LOOP گفته می شود چراغ Fault همان حسگر روشن خواهد شد که با فشار کلید آن چراغ خاموش/ روشن و از این به بعد تشخیص حریق در آن موتور با حسگر باقیمانده میسر خواهد بود، لذا خرابی یک حسگر مشکلی در تشخیص حریق پیش نخواهد آورد.

سامانه های الکترونیکی هواپیما در آینده

---

سامانه های الکترونیکی هواپیما(اویونیک هواپیما) با افزایش ترددهای هوایی و سنگین تر شدن ترافیک هوایی دیگر روش های قدیمی جوابگوی کنترل ترافیک هوایی نمی باشد، از طرفی با بالا رفتن استاندارد زندگی و سلامت جامعه می بایستی عوامل خطرزا تا حد ممکن حذف و ایمنی پرواز نیز افزایش یابد که کاهش تعداد سوانح در سالهای اخیر حتی با افزایش حجم پرواز موید پیشرفت در این امر می باشد.

---

FANS  استانداردی است که با اجرای آن اجازه ورود تعداد بیشتری هواپیما به یک فضای محدود داده می شود که این کار با استفاده از سامانه های جدید و دقیق قابل انجام است.

اصولا هواپیماها به دو روش تحت کنترل هوایی قرار می گیرند:

الف: ارتباط نوشتاری به جای ارتباط صوتی

ب: راه های انتقال اطلاعات

 

مورد الف در جاییکه سامانه کنترل ترافیک هوایی آن کشور دارای رادار می باشد کاربرد دارد که کنترلر مراقبت پرواز با مشاهده ی هواپیماها در صفحه رادار خود از طریق سامانه ATC (کنترل ترافیک هوایی) هواپیماها تحت مراقبت قرار می دهد و در صورت نیاز با هواپیمای مورد نظر تماس صوتی برقرار و دستور لازم را برای جدایی هواپیماها از هم یا هماهنگی لازم صادر می کند.

در این نوع کنترل چون دائما آخرین موقعیت هواپیما روی صفحه رادار مشخص و امکان برقراری ارتباط صوتی در هر لحظه میسر می باشد جدایی هواپیماها را می توان کاهش داد.

در روش دوم در فضاهایی مانند اقیانوس و مناطق وسیع بیابانی بدون امکانات و ایستگاه زمینی مراقبت هوایی که با دستورات از پیش تعیین شده اجرا می شود و کنترل کننده مراقبت به سرعت روش اول نمی تواند با هواپیما تماس و دستور لازم صادر نماید. در هواپیماهایی که مجهز به سامانه های FANS نباشند جهت موقعیت یابی در این فضا از سامانه هایی همچون INS استفاده می کنند که می توانند تا 10 مایل خطای مکان یابی داشته باشد و جهت برقراری ارتباط رادیویی نیز که از برد سامانه VHFcom خارج است مجبور به استفاده از سامانه HFcom می گردند که در زمان شلوغی، ارتباط صوتی در آن فرکانس بایستی منتظر بمانند، حتی خود تماس با این سامانه وقت گیر و توام با پارازیت است که می تواند خطای مفهومی را نیز به همراه داشته باشد، لذا گاها 10 دقیقه طول می کشد تا این تماس حاصل شود که در آن لحظه هواپیما از موقعیت قبلی 100 مایل فاصله گرفته است. تمامی این عوامل باعث می گردد تا جهت حفظ ایمنی جدایی عرضی دو هواپیما تا 100 مایل و جدایی طولی تا 120 مایل افزایش یابد یعنی مساحتی معادل 48000 هزار مایل مربع دور یک هواپیما باید خالی باشد.

در پروژه FANS در هواپیما و کنترل زمینی به لحاظ سامانه های ارتباطی، ناوبری و مراقبتی که مجموعه ی آنها C.N.S گفته می شود بایستی تغییراتی داده شود و از سامانه های جدیدتر استفاده شود. این امر باعث می شود تا روش دوم تحول خاصی پیدا کرده و جدایی هواپیماها تا حد زیادی کاهش و لذا تعداد هواپیماهای قابل پرواز در یک فضای محدود بیشتر گردد.

در این پروژه سامانه های یاد شده به جای استفاده از آنتن های زمینی از ارتباطات ماهواره های صوتی و اطلاعاتی استفاده می کنند.

تغییرات در سامانه های ارتباطی

برقراری ارتباط مابین هواپیما و کنترلر که تا کنون توسط سامانه های صوتی انجام می شده به ارتباط انتقال اطلاعات تبدیل می گردد که به این طرح CPDLC می گویند.

تغییرات در سامانه های ناوبری

یکی از سامانه هایی که هنوز هم مورد استفاده است INS و IRS  است. نصب سامانه های وابسته به اطلاعات ماهواره ای مانند GPS که دارای دقت بسیار بالایی بوده و موقعیت لحظه به لحظه هواپیما را در سه محور محاسبه می نماید می تواند نیازمندی های FANS را براورده کند.

 

تغییرات در سامانه های مراقبت پروازی

در پروژه FANS ارتباط مابین هواپیما و مراقبت پرواز زمینی از نوع صوتی به انتقال اطلاعات تبدیل می شود که در طرح موسوم به ADS گنجانده شده.

با استفاده از دستگاه های جدید کنترل کننده زمینی می تواند با سامانه ناوبری هواپیما به صورت خودکار ارتباط برقرار کرده، مثلا درخواست نماید هر 5 دقیقه یک بار موقعیت هواپیما را به طور خودکار ارسال یا اینکه در صورت افزایش خطای پروازی از مسیر تعیین شده (ناوبری عرضی) از یک حد مورد به سامانه مراقبت پرواز گزارش گردد.

جلوگیری ازاختلال درپروازومدیریت آن

جلوگیری ازاختلال درپروازومدیریت آن

آشنایی با سامانه ی مدیریت پرواز(2)

---

در این مطلب در ادامه قست اول به معرفی FMS ها می پردازیم.

---

از دهه هفتاد تا کنون پیشرفت های زیادی در ساخت این سامانه ها صورت گرفته که اکنون شاهد ساخت FMS های قوی هستیم که عملکرد گفته شده در PDCS تنها گوشه ای از وظائف آن است. FMS  می تواند اطلاعات زیادی را علاوه بر نمایش در CDU خود در نشان دهنده های EFIS نیز نمایش دهد،همچنین در صورت درگیر شدن با خلبان خودکار می تواند هدایت پرواز هواپیما را در شرایط عادی، غیر عادی و بعضا خطرتاک با سرعت و دقت بالا که انسان قادر به انجام آن نیست انجام دهد.

FMSها دارای تنوع بوده، بسته به سامانه های نصب شده در هواپیما انتخاب می شوند و جزو گرانترین قطعات اویونیکی هواپیما محسوب می شوند. بعضی  از آنها فقط هواپیما را فقط به لحاظ عرضی کنترل می کند (ناوبری عرضی) و برخی در هر دو محور، برخی از اطلاعات ایستگاه های زمینی همچون  IRS, DME,VOR جهت ناوبری استفاده می کنند و همینطور برخی از اطلاعات ماهواره ی GPS.

FMS ها توانایی مدیریت زمان، هزینه، سوخت، شرایط جوی و شرایط خود هواپیما مانند وجود خرابی در سامانه ها یا از دست رفتن موتور و ... را دارند که این کارها را با استفاده از پروسسورهای قدرتمند که در رایانه دارند و سود جستن از اطلاعات متنوع و پیچیده که توسط سامانه های مختلف به آن داده می شود انجام می دهند.

FMS  نه تنها محاسبات را با سرعت زیاد انجام می دهد بلکه می تواند ناوبری هواپیما را با بهترین طرح پروازی از زمان بلند شدن تا نشستن محاسبه و با ارسال اطلاعات به خلبان خوکار آن را اجرائی نماید.

فرض کنیم هواپیما روی زمین پارک و سامانه های ناوبری مانند IRS یا GPS نقطه ی صفر پرواز یعنی موقعیت هواپیما در کره ی زمین( طول و عرض جغرافیایی) را شناسایی و اطلاعات را به رایانه ی FMS ارسال داشته اند؛ کد چهار رقمی مبدا و مقصد؛ ارتفاع پروازی و وزن هواپیما از طریق صفحه کلید وارد می شود، از سامانه های دیگر هواپیما نیز مقدار سوخت موجود در مخازن،وضعیت موتورها، اطلاعات سامانه های ناوبری و... نیز به FMS می رسد؛ رایانه نیز مسیر پرواز افقی و عمودی را طرح می کند که قابل رویت در نمایشگر این سامانه و نمایشگر EHSI می باشد. هواپیما شروع به خزش نموده و از روی باند بلند می شود؛ لحظه به لحظه موقعیت جدید هواپیما توسط جایروها و شتاب سنج های IRS یا اطلاعات ماهواره GPS به اطلاع رایانه ی FMS می رسد؛ از طرفی رایانه فرکانس ایستگاه های VORو  DME را بسته به نیاز تعیین و به طور خودکار تنظیم می کند و اطلاعات جهت و مسافت را از آنها دریافت می کند که در ناوبری به آنها نیاز دارد؛ کلیه سامانه های هواپیما نیز سالم و در حال کار می باشند. لحظاتی بعد از بلند شدن از روی زمین با فشار کلید مربوطه خلبان خودکار درگیر و کلید FMS فشار داده می شود که به معنی این است که خلبان خودکار هواپیما را با فرمان های صادره از FMS بایستی کنترل نماید. هواپیما به ارتفاع تعیین شده با مسیر افقی از پیش تعیین شده پرواز می کند، البته با در نظر گرفتن آسایش مسافرین، حداقل هزینه، ایمنی بالا و حداقل عملکرد برای خلبان. با نزدیک شدن به مقصد و با اجازه ی کنترل زمینی و انجام تنظیمات لازم هواپیما شروع به کاهش ارتفاع می کند و ... .

در تمامی طول مسیر در نشان دهنده های ناوبری EFIS اطلاعات مسیر و موقعیت هواپیما نسبت به مسیر از پیش تعیین شده قابل مشاهده بوده و در صورت انحراف از مسیر رایانه آن را متوجه و ضمن انجام اقدام اصلاحی به اطلاع خلبان نیز می رساند.

لازم به ذکر است که گفته های بالا جهت ذکر اهمیت این سامانه بوده و با توجه به توانایی رایانه و دیگر سامانه های هواپیما کارآیی متفاوتی در هواپیما و سامانه های متفاوت می تواند داشته باشد.

اطلاعات فرودگاه ها؛ فرکانس های ایستگاه های ناوبری زیمنی و مسیر های پروازی، همه و همه در حافظه ی رایانه موجود است که به آن NAV DATA BASE گویند؛ البته برای اعمال هر گونه تغییرات جدید هر 28 روز یکبار این اطلاعات بروز می شوند.

چگونگی مدیریت پرواز

آشنایی با سامانه ی مدیریت پرواز (1)

---

با بالا رفتن هزینه های پرواز هواپیما ها شرکت های سازنده دست به کار شدند تا با به کار گیری تکنولوژی مدیریت پرواز را سامان دهند تا هزینه ها و خطا های انسانی تا حد ممکن کاهش یابد، این کار باعث کاهش کار خلبان و افزایش ایمنی نیز می گردد. این سامانه به فراخور پیشرفت های علمی و نیاز های جدید دارای سیر تکاملی می باشد که نمونه هایی از آنها در این مطلب گفته می شود.

---

مخارج اصلی هواپیما شامل قطعات مصرفی، قیمت سوخت و هزینه نیروی انسانی متخصص می باشد که تمامی این موارد در کشورهای مختلف متفاوت می باشد و در بحث مدیریت هواپیما بایستی مد نظر قرار گیرند.

یکی از سامانه هایی که جهت مدیریت پرواز ساخته شد PDCS بوده است. این سامانه که در دهه هفتاد میلادی به کار گرفته شد، شامل یک رایانه مرکزی؛ یم پنل کنترل که یک نمایشگر نیز روی آن نصب شده و مجموعا  به آن CDU گفته می شود و یک نشان دهنده ی حالات انتخابی می باشد.

طرز کار سامانه بدین صورت است که رایانه با دریافت اطلاعات از سامانه های مختلف هواپیما، محاسبات خود را انجام داده و آماده دریافت دستور می ماند؛ بسته به موقعیت پروازی توسط کلید گردان انتخاب حالت می توان حالات :

آماده به کار؛ صعود؛ پرواز افقی و ... را انتخاب کرد که توام با روشن شدن چراغ مربوطه در MODE ANNUNCIATOR می باشد.

با فشار سویچ ENGAGE رایانه محاسبات خود را با حالت انتخابی تطبیق و فرمان لازم در جهت کاهش هزینه به نشان دهنده ی قدرت موتور و نشان دهنده ی سرعت هواپیما می دهد. این دستور باعث موقعیت گرفتن یک شاخص مثلث شکل در نشان دهنده های گفته شده می گردد که بهترین سرعت یا قدرت موتور مشخص می کند. در شکل شاخص در نشان دهنده ی سرعت روی 340 نات و در نشان دهنده ی قدرت موتور روی 02/2 موقعیت گرفته که در پنجره ی پایینی نشان دهنده نیز این عدد به صورت عددی نوشته شده است.

با فشار سویچA/T روی CDU سامانه ی کنترل خودکار موتورها که به آن A/T گفته می شود اهرم های گاز را به جلو و عقب حرکت می دهد تا مقدار قدرت موتورها را به مقدار تعیین شده برساند.

در شرایط خاصی همچون وجود توربولانس با فشار کلید TURB یا نیاز به حالت G/A با انتخاب حالت GA توسط کلید گردان رایانه  تمامی محاسبات را با سرعت زیاد و دقت تمام( بدون نیاز به مراجعه ی خلبان به کتاب های مربوطه و انجام محاسبات به صورت دستی) به انجام رسانیده و مقادیر لازم را با موقعیت دادن شاخص ها و دستور اجرای آن به سامانه ی A/T ارسال می دارد و اهرم گاز موتور به حرکت در آمده نیروی موتورها تنظیم می گردند. اگر بخواهیم به هر دلیل منجمله خرابی رایانه مقادیر را به صورت دستی تنظیم نمائیم دسته ی روی نشان دهنده ی EPR را بیرون کشیده و شاخص را در مقدار مورد نظر که حال به صورت دستی محاسبه شده قرار می دهیم.

در صورتی که خواسته باشیم سرعت محاسبه شده توسط رایانه را دنبال کنیم با فشار سویچ IAS SEL در پنل که توام با روشن شدن چراغ مربوطه در MODE ANNUNCIATOR و خاموش شدن چراغ EPR است اهرم گاز به جای دنبال کردن EPR که در بالا گفته شد علامت شاخص روی سرعت سنج را دنبال خواهد کرد تا به سرعت مورد نظر برسد.

در صورتی که خواسته باشیم به مقادیر خاصی از سرعت برسیم می توان به صورت دستی با بیرون کشیدن دسته ی روی نشان دهنده و چرخاندن آن مقدار مورد نظر را در سرعت سنج تنظیم نمود و شاخص را موقعیت داد.

جهت کمک به رایانه در صحت محاسبات و تطبیق آنها با شرائط محلی همچون قیمت سوخت، قیمت قطعات هواپیما و هزینه ی نیروی انسانی متخصص، شرکت صاحب هواپیما با استفاده از فرمول خاصی که عوامل فوق در آن گنجانده شده یک عدد شاخص را محاسبه و آن را در محل مخصوصی که روی یارانه تعبیه شده تنظیم می نمایند تا محاسبات رایانه با توجه به این شاخص انجام شود چون در هر کشوری این شاخص ها متفاوت هستند.

روی نمایشگر اطلاعات متنوعی می تواند نمایش داده شود که با استفاده از صفحه کلید می توان آن را تعیین کرد. طبق بررسی های آماری استفاده از این سامانه می تواند سالیانه حدود 3 الی4 درصد صرفه جویی در مصرف سوخت را به دنبال داشته باشد.

جهت تست این سامانه می توان از طریق صفحه کلید اقدام کرد. در صورت بروز خرابی رایانه از طریق نمایشگر آن را اعلام می کند.

جهت یابی درهواپیماها

---

"به دنیای ناوبری مدرن خوش آمدید" این جمله ایست که هنگام روشن کردن گیرنده های ناوبری ماهواره ای در نمایشگر خیلی از گیرنده ها دیده می شود. واقعیت اینست که علم الکترونیک باعث بوجود آمدن مدارات الکترونیک و سپس مدارات مجتمع و رایانه های پر سرعت گردید که وابستگی شدیدی بوجود آمده و زندگی امروزی بدون آنها ممکن نیست، ناوبری ماهواره ای نیز نقطه عطفی در ناوبری به وجود آورده تا جاییکه هواپیماها، کشتی ها، اتوبوس ها، اتوموبیل های شخصی و حتی تلفن های سیار همه و همه  را به تسخیر خود در آورده و با قیمت و دقت و تنوع باور نکردنی در اطلاعات چاره ای جز تسلیم نماند. در صورتیکه قبل از این هیچ دستگاه ناوبری به جز قطب نما نتوانسته بود تا خانه های شخصی جلو بیاید آن هم در حد بسیار محدود.

---

قبل از به را افتادن شبکه های ناوبری ماهواره ای شبکه هایی وجود داشتند که سیگنالهایی را از ایستگاه های زمینی ارسال می داشتند. این سامانه ها با ارسال سیگنال از یک ایستگاه مرکزی و به دنبال آن ارسال سیگنال از ایستگاه های وابسته با یک تاخیر زمانی که مقدار آن مهم بود کار می کردند، گیرنده داخل هواپیما یا دیگر وسائل نقلیه سیگنال ها را دریافت و تاخیر های زمانی را اندازه می گرفتند و مکان خود را در کره زمین پیدا می کردند.

جالب است بدانید که تنها یک درصد از ناوبری ماهواره ای به هواپیما اختصاص می یابد که این خود نشانگر وسعت استفاده از ناوبری ماهواره ای است.

 

که در ادامه با 4 نوع سامانه ناوبری ماهواره ای آشنا می شویم:

 

مکان یاب ماهواره ای (GPS)

گیرنده GPS که توانایی دارد اطلاعات موقعیت و ناوبری را در اختیار ما بگذارد، بدین صورت که با اندازه گیری فاصله خود تا حداقل 4 ماهواره و دریافت اطلاعات از آنها مکان خود را به لحاظ عرض جغرافیایی، طول جغرافیایی و ارتفاع محاسبه می نماید. با داشتن این اطلاعات و یافتن تغییرات در این 3 محور به راحتی سرعت، شتاب، مسافت و برخی اطلاعات دیگر را نیز می توان محاسبه نمود. بسته به نوع نرم افزارهای داخل هر گیرنده می توان به اطلاعات بیشتر و متنوع تری دست پیدا کرد.

مکان یاب ماهواره ای گلوناز

گلوناز نوع روسی ناوبری ماهواره است که از سال 1976 کار آن شروع و تا سال 1995 تمامی ماهواره ها در مدار خود قرار گرفتند. با فرو پاشی شوروی و مشکلات مالی روسیه پروژه برای مدتی متوقف شد و از سال 2001 مجددا کار دنبال شد که با کمک هند در سال 2009 عملیاتی شد. هدف از این شبکه ماهواره ای در درجه اول نظامی بوده ولی بعدا تصمیم گرفته شد در اهداف غیر نظامی نیز مورد استفاده واقع گردد. گلوناز دارای 24 ماهواره است که در ارتفاع 19 هزار کیلومتری قرار گرفته اند.

مکان یاب ماهواره ای گالیله

گالیله هم ماهواره ای اروپاییست که به فضا پرتاب ولی هدف آن از ابتدا ناوبری غیر نظامی اعلام شده است. گالیله دارای 30 ماهواره است که در ارتفاع 2300 کیلومتری از زمین قرار دارند و نسبت انواع قبلی خود توانایی بیشتر دارند. طراحان دو سامانه گالیله و  GPS در صدد هستند تا در آینده این دو به موازات هم کار کنند تا در صورت بروز مشکل در یکی به راحتی بتوان از سیگنال های دیگری استفاده کرد.

 

ناوبری مدرن

سیستم ماهواره ای جهت یابی جهانی

این سامانه که خیلی ها معتقدند مهم ترین نوع ناوبری بوده و مدیریت ناوبری مدرن هواپیما را به عهده خواهد داشت از سیگنال های شبکه های ماهواره ای دیگر استفاده می کند که قابلیت برطرف کردن نیازهای سامانه های اینده را نیز دارد.

این سامانه از یک واحد پردازش گر جهت یاب(NPU)، یک آنتن GPS و یک واحد نمایشگر کنترلی تشکیل شده است. NPU دارای گیرنده GPS، رایانه مرکزی و data base  است که هر 28 روز یک بار مانند GPS بایستی تعویض گردد تا اطلاعات به روز باشد.

شبکه GPS

در صورتیک چند گیرنده GPS در مکانهایی مشخص نزدیک یک ایستگاه زمینی قرار داده می شوند که طول و عرض جغرافیایی آنها به دقت مشخص شده، گیرنده ها اطلاعات ماهواره ها را دریافت و مکان یابی خود را به طور مجزا انجام می دهند، با یافتن اختلاف مابین مقادیر محاسبه شده توسط گیرنده و مکان دقیق ایستگاه ها که به دقت اندازه گیری شده و ثابت هستند می توان مقدار خطا را اصلاح کرد.

 

نشان دهنده های الکترونیکی

نشان دهنده های الکترونیکی

---

نشان دهنده های الکترونیکی نشان گرهای حیاتی هستند که اطلاعات مربوط به شرایط و وضعیت هواپیما را در اختیار خلبان و برج مراقبت قرار می دهند.

---

نشان دهنده های الکتریکی به 4 دسته تقسیم می شوند که عناوین آنها به شرح زیر است:

1. نشان دهنده وضعیت

2. نشان دهنده جهت

3. چشم شیشه ای

4. کابین خلبان بدون شیشه

 

نشان دهنده وضعیت

نشان دهنده وضعیت یکی از نشان دهنده های اصلی هواپیما می باشد که دارای دو نوع قدیمی و جدید می باشد. این نشان دهنده با گرفتن سیگنال از سامانه های مختلف تنوعی از اطلاعات را در یک جا جمع کرده و به نمایش می گذارد.

در نوع قدیمی که آنالوگ گفته می شود، در وسط آن یک علامت ثابت که بدنه نشان دهنده متصل شده قرار دارد، صفحه ای مدرج که گاها به شکل گوی است از طریق سامانه تشخیص وضعیت اطلاعات خود را دریافت می دارد وضعیت هواپیما را نسبت به افق نشان می دهد.

با انجام مانور حول محور عرضی که دماغه بالا یا پایین می رود علامت ثابت به همراه بدنه هواپیما منحرف می شود ولی صفحه مدرج ثابت می ماند که اساس کار جابرو است، مقدار انحراف که توام با حرکت علامت ثابت به بالا یا پایین می باشد در درجه بندی عمودی داخل صفحه که مقابل علامت ثابت قرار می گیرد قابل رویت است.

به همین ترتیب وقتی هواپیما حول محور طولی روی بال به چپ یا راست خم شود بدنه نشان دهنده نسبت به علامت مثلث شکل که روی صفحه نصب شده حرکت خواهد کرد که این بار مقدار این گردش روی درجه بندی خوانده می شود.

عقربه عمودی نیز دیده می شود که نشانگر اینست که هواپیما برای رسیدن به جهت انتخاب شده بایستی به کدام طرف مانور کند، پس از رسیدن به جهت مورد نظر عقربه عمودی در وسط قرار خواهد گرفت. همچنین عقربه افقی که نشانگر اینست که برای رسیدن به درجه عمودی انتخابی بایستی دماغه را به بالا یا پایین داد که آن هم بعد از رسیدن به مقدار انتخابی در وسط روی علامت هواپیما قرار خواهد گرفت.

زیر نوع قدیمی نشان دهنده وضعیت، لوله شیشه ای وجود دارد که یک گوی داخل

آن می تواند به چپ یا راست حرکت کند. به هنگام گردش بایستی این گوی در وسط قرار گیرد تا نحوه گردش صحیح باشد یعنی روی شعاع ثابتی گردش انجام شود و هواپیما به سمت داخل یا خارج سر نخورد.

 

نشان دهنده جهت

یکی از دو نشان دهنده مهم هواپیما است که داخل آن تعدادی موتور،چرخ دنده و... قرار دارد که در هواپیماهای جدید به نام EHSI خوانده شده که کاملا الکترونیک بوده و هیچ قطعه گردنده و مکانیکی در آن به کار نرفته است.

این نشان دهنده می تواند این اطلاعات را در اختیار ما بگذارد:

1. جهت دماغه هواپیما نسبت به شمال مغناطیسی

2. مقدار مسیر مورد نظر که توسط خلبان توسط کلید گردان مسافت انتخاب می شود

3. انحراف عرضی هواپیما از یک جهت

4. جهت ایستگاه نسبت به شمال مغناطیسی

5. جهت حرکت هواپیما

6. جهتی که توسط کلید گردان HDG توسط خلبان انتخاب می شود

7. فاصله از ایستگاه

 

چشم شیشه ای

هنگام نشستن و برخاستن که دو موقعیت حساس در پرواز محسوب می شود خلبان مجبور است ضمن نگاه به جلو از شیشه گاها به نشان دهنده ها نیز نگاه کند تا وضعیت هواپیما و برخی اطلاعات لازم مانند سرعت، ارتفاع، وضعیت هواپیما نسبت به افق و ... را نیز از نظر بگذراند که این مسئله به خصوص در هواپیماها با بالگردهای جنگی بیشتر خود را نشان می دهد.

متخصصین تصمیم به طراحی و ساخت سامانه هایی گرفته اند تا بدون اینکه نگاه خلبان از روبرو برداشته شود اطلاعات لازم را نیز داشته باشد، این بود که سامانه چشم شیشه ساخته شد.

 نمایشگر این سامانه می تواند به دو شکل باشد:

نوع ثابت که در هواپیماهای غیر نظامی مورد استفاده دارد. نوع متحرک در هواپیماهای نظامی و بالگردها کاربرد دارد  که می تواند روی کلاه ایمنی نصب گردد.

کابین خلبان بدون شیشه

تعجب نکنید! در آینده شاهد هواپیماهایی می توانیم باشیم که دید جلو و اطراف از طریق شیشه نخواهد داشت، اشتباه نکنید بحث دوربین های ویدیئویی که هم اکنون نیز بر روی برخی هواپیماهای پیشرفته نصب و هواپیما و بیرون را می توان از زوایای مختلف مشاهده کرد مطرح نیست.

اصولا 80 درصد سوانح به هنگام نشستن در حالت فرود اتفاق می افتد.

این قسمت با دید دیگری مشکل را حل می کند، این سامانه هنوز مراحل آزمایش خود بر روی هواپیما را طی می کند و مشکل دید در شب و هوای بد را به گونه ای دیگر حل خواهد کرد.

هدایت هواپیماها ازراه دور

هدایت هواپیماها ازراه دور

ناوبری رادیویی  و سامانه های مربوطه (2)

---

در قسمت قبل به معرفی سامانه های ناوبری رادیویی  پرداختیم و در این قسمت به ادامه معرفی این سامانه ها می پردازیم.

---

سامانه فرود ILS

مهمترین فاز پرواز را می توان تقرب و فرود در باند دانست. جهت نشستن می توان بدون استفاده از دستگاه و با استفاده از مختصات باند که در نقشه های مخصوص آمده اقدام نمود اما جهت داشتن دقت و ایمنی بیشتر به خصوص در فرودگاه های شلوغ و هوای بد استفاده از سامانه ها کمک شایانی خواهد نمود.

حتی در هواپیماهایی که به سامانه نشستن خودکار مجهز هستند ILS نقش اصلی را دارد که می توان بدون دخالت عوامل انسانی هواپیما را روی باند فرود نشاند. این سامانه به دو قسمت هدایت عرضی و هدایت عمودی تقسیم می گردد.

 

فاصله یاب

یکی دیگر از سامانه هایی که در ناوبری کاربرد داشته و با استفاده از سیگنال هایی که از ایستگاه زمینی مربوطه به گیرنده آن می رسد فاصله هواپیما تا فرودگاه مورد نظر را اندازه گیری و نشان می دهد.

دارای یک آنتن کوچک، فرستنده/گیرنده و یک پنل کنترل است که پنل آن با سامانه های ILS و VOR که در همین بخش گفته شده اند مشترک می باشد.

وقتی کلید گردان که در پنل کنترل قرار گرفته بر روی DME قرار گیرد از طریق پنل کنترل که کلید گردان فرکانس آن به یک ایستگاه تنظیم شده سیگنالی به گیرنده- فرستنده این سامانه داده می شود تا شروع به کار کند. محدوده فرکانسی این سامانه 1150 تا 1125 مگاهرتز می باشد.

با شروع به کار سامانه جفت پالس های 90 یا 22 هرتز که تحت کنترل مدار کنترل کننده قرار دارد پس از کد شدن در سیستم کد گذار در قسمت فرستنده بر روی فرکانس حمل کننده سوار و از طریق آنتن به طرف ایستگاه زمینی ارسال می گردد، با ارسال جفت پالس دوم مدار اصلی شروع به شمارش می کند و ایستگاه زمینی این پالس ها را دریافت و جوابی در فرکانس حمل کننده ما بین 962 و 1025 مگاهرتز ارسال می دارد، سیگنال جواب توسط آنتن هواپیما دریافت و در قسمت گیرنده از حمل کننده پیاده شده در باز کننده کد شناسایی می گردد، با رسیدن جواب جفت پالس دوم به گیرنده فرمان STOP به مدار اصلی داده می شود و شمارش متوقف می گردد، تعداد جفت پالسهای شمارش شده با فاصله هواپیما تا ایستگاه تناسب مستقیم دارد، نتیجه این شمارش به قسمت جستجو و بازیابی داده می شود.

در صورت بروز اشکال در سامانه یک نوار قرمز رنگ روی اعداد را می پوشاند.

جهت تست این سامانه می توان از روی پنل کنترل یا روی دستگاه گیرنده- فرستنده اقدام کرد که همان مراحل جستجو و باز یابی به صورت بازیابی اجرا و در نهایت فاصله نمایش داده می شود .

سامانه اعلام نزدیکی به باند

حساس ترین  قسمت پرواز هنگام فرود می باشد و هر قدر به باند نزدیک تر شویم این حساسیت بیشتر شده نیاز به دقت و استفاده از دستگاه ها بیشتر می شود. این سامانه هم یکی از این سامانه هاست که با استفاده از سیگنال های ارسالی از سه فرستنده زمینی و یک گیرنده در هواپیما و با روشن شدن 3 چراغ آبی، زرد و سفید توام با علامت صوتی مربوط به هر کدام ما را از نزدیک شدن به باند فرود آگاه می سازد.   در این سامانه 3 فرستنده، اولی به نام outer marker که در فاصله حدود 8.3 کیلومتر از اول باند قرار گرفته، سیگنالی مخروطی با فرکانس حامل 75 مگاهرتز که علائم صوتی 400 هرتز خط خط--- نیز روی آن سوار شده ارسال می دارد، آنتن گیرنده هواپیما زمانی در برد آن قرار گیرد سیگنال فوق را دریافت و به گیرنده می دهد که گیرنده علامت 400 هرتزی را از فرکانس حامل جدا و آن را از طریق سامانه صوتی مرکزی هواپیما از بلندگوهای داخل کابین خلبان پخش می کند، از طرفی باعث روشن شدن چراغ آبی رنگ رو به روی خلبان و کمک خلبان می گردد.

پس از گذشتن از برد این فرستنده، هواپیما به برد فرستنده که در فاصله 3500 پایی (1066 متر) از ابتدای باند فرود قرار گرفته می رسد، گیرنده به همان ترتیب قبل علامت صوتی 1300 هرتز خط نقطه -.-.-. را از حامل 75 مگاهرتزی جدا و آنرا از بلندگوها پخش می نماید و چراغ زرد این سامانه را نیز روشن کند. پس از گذشتن از برد این فرستنده هواپیما به برد فرستنده ی نشانگر داخلی که در 1000 پایی (300 متر) از ابتدای باند قرار گرفته می رسد که به همان ترتیب قبل از عمل و علامت 3000 هرتزی نقطه نقطه .... را از بلندگوها پخش و چراغ های سفید این سامانه را نیز روشن می کند.

سیستم های ناوبری وهدایت هواپیما

سیستم های ناوبری وهدایت هواپیما

ناوبری رادیویی  و سامانه های مربوطه (1)

---

همانطور که از این عنوان برمی آید ناوبری رادیویی به معنی کمک گیری از امواج رادیویی به منظور هدایت هواپیماهاست که در زیر به معرفی سر فصل های آن می پردازیم.

---

این سرفصل به 5 دسته تقسیم می شود که این دسته بندی به شرح زیر است:

1. جهت یاب خودکار

2. ناوبری با VOR

3. سامانه فرود ILS

4. فاصله یاب

5. سامانه اعلام نزدیکی به باند

 

جهت یاب خودکار(ADF)

این سامانه با استفاده از سیگنال ارسالی از ایستگاه های زمینی می تواند جهت ایستگاه فرستنده را مشخص نماید که از آن جهت ناوبری استفاده  می گردد. سامانه ADF از آنتن، پنل کنترل و یک گیرنده تشکیل شده است. این سامانه معمولا بصورت دوتایی در هواپیما نصب می گردد تا در یک زمان بتوان سیگنال های دو ایستگاه مختلف را دریافت و ناوبری دقیق تری انجام داد. ایستگاه های فرستنده در محدوده فرکانسی 190 تا 1750 کیلوهرتزی سیگنال ارسال می کنند که هر ایستگاه زمینی برای خود فرکانس خاصی دارد،  آنتن گیرنده که دو نوع لوپ و سنس است سیگنال فوق را گرفته و به گیرنده می دهد که در آنجا پس از جداسازی اطلاعات عقربه ای در جلوی خلبان به یک سمت می ایستد که نوک پیکان آن دائما جهت ایستگاه فرستنده زمینی را نشان می دهد. زاویه بین عقربه با جهت دماغه هواپیما در جهت عقربه های ساعت را جهت نسبی گویند.

در شکل 1 هواپیمایی نشان داده شده که در جهت 30 درجه نسبت به شمال مغناطیسی در حال پرواز است و هردو گیرنده ADF آن روشن بوده سیگنال دو ایستگاه مختلف را دریافت می کنند، همانطور که دیده می شود گیرنده ADF شماره دو روی فرکانس ایستگاهی که در سمت راست هواپیما قرار دارد تنظیم شده و عقربه شماره دو جهت ایستگاه را نشان می هد که نسبت به جهت دماغه هواپیما در صفحه رادار برابر 30 درجه قرار دارد.

گیرنده شماره 1 نیز روی ایستگاهی تنظیم شده که در 270 درجه نسبت به جهت دماغه قرار دارد که عقربه نیز در شکل پایینی آن را نشان می دهد.

با حرکت هواپیما به سمت جلو عقربه نیز دائما روی درجه بندی حرکت و به سمت ایستگاه اشاره خواهد نمود. براحتی می توان دریافت اگر گیرنده را روی فرکانس فرودگاه مقصد تنظیم نماییم با قرار دادن هواپیما در جهتی که هم جهت عقربه باشد صفر درجه به سمت ایستگاه پرواز خواهد کرد.

شکل شماره 2 مدار شماتیک سامانه ADF را نشان می دهد. با کمک کلید گردان روی پنل کنترل و قرار دادن آن روی ADF که هم اکنون نیز در شکل انتخاب شده و سپس تنظیم فرکانس ایستگاه زمینی مورد نظر توسط کلید گردان دیگر در پنل کنترل گیرنده شروع به کار می کند.

سیگنال هایی که دائما از فرستنده ارسال می شود در آنتن لوپ که دارای دو سیستم پیچ عمود بر هم است ولتاژی القا می کند که این ولتاژ به سیم پیچ ثابت گانیومتر در گیرنده داده می شود، در گانیومتر این ولتاژ روی سیم پیچ متغیر تاثیر می گذارد و در آن ولتاژی القا می کند، اگر این دو سیم پیچ در یک فاز بوده و اختلافی نداشته باشند سیگنال خروجی از سیم پیچ متغیر صفر و در صورت وجود اختلاف، ولتاژی به مدولاتور ارسال می شود. مدولاتور که علاوه بر این ولتاژ تحت تاثیر سیگنال 90 هرتز رفرنس نیز می باشد سیگنالی به مدار جمع کننده می دهد که در انجا با سیگنال آنتن جمع و به مدار گیرنده داده می شود.

خروجی گیرنده: اولا از طریق فیلتر 90 هرتز به درایور و سپس جهت حرکت دادن عقربه به یک موتور داده می شود که با حرکت موتور سیم پیچ متغیر گانیومتر نیز چرخش و دو سیم پیچ هم فاز می شوند که اختلاف صفر و سیگنالی به مدولاتور داده نمی شود، با ادامه پرواز هواپیما اختلاف جدید ایجاد و این سیکل ایجاد می شود تا دائما عقربه جهت ایستگاه را نشان دهد.

ثانیا به سامانه صوتی مرکزی هواپیما داده می شود تا در صورت نیاز علامت شناسایی ایستگاه مورد نظر را شنید و ایستگاه را شناسایی کرد. لازم به ذکر است که برای هر ایستگاه یک کد مخصوص در نظر گرفته شده است.

ناوبری با VOR

معمولا این سامانه به صورت دوگانه بر روی هواپیما نصب می گردد تا بتوان از اطلاعات دو ایستگاه مختلف استفاده و ناوبری دقیق تری انجام داد یا در صورت خرابی بتوان کماکان از دیگری استفاده نمود. معمولا هر فرودگاه دارای فرستنده VOR می باشد که دائما در حال پخش سیگنال است، آنتن هواپیما آنرا گرفته و به گیرنده می دهد که باعث حرکت عقربه ای در جلوی خلبان شده و آنرا روی عددی موقعیت می دهد جهت یابی مغناطیسی ایستگاه گفته می شود، همچنین می توان در صورت نیاز صدای شناسایی ایستگاه را نیز شنید.

 

چگونگی راهنمایی هواپیما به سمت مقصد

آشنایی با سیستم های ناوبری هواپیما (2)

---

در قسمت قبل دیدیم که سامانه قطب نما برای تشخیص جهت و سامانه Attitude جهت نشان دادن وضعیت هواپیما نسبت به خط افق در هواپیما نصب می شود. در این بخش به معرفی IRS می پردازیم که نه تنها کار هر دو آنها را به تنهایی انجام می دهد، بلکه ناوبری نیز می کند یعنی موقعیت لحظه به لحظه هواپیما را نسبت به جغرافیای کره زمین مشخص می نماید.

---

معرفی سامانه ناوبری IRS

IRS دارای یک دستگاه مرکزی به نام IRU است، داخل آن 3 شتاب سنج حساس قرار گرفته که هرکدام در جهت یکی از محورهای هواپیما نصب شده اند. 3 جایروسکوپ معمولا لیزی نیز به همان ترتیب نسبت به محورها قرار می گیرند، مدارات الکترونیکی هم داخل IRU وجود دارند. یک پنل کنترل در کابین خلبان قرار داده می شود که از طریق آن می توان سامانه را روشن/خاموش و از طریق صفحه کلید آن اطلاعات را وارد و یا اطلاعات بدست آمده را روی نمایشگر مشاهده نمود. پس از روشن کردن IRS ده دقیقه زمان لازم دارد که موقعیت خود را در کره زمین محاسبه نماید که در طول این زمان باید مشخصات محل فعلی به لحاظ طول و عرض جغرافیایی به آن داده شود که از طریق صفحه کلید امکان پذیر است. پس از 10 دقیقه در صورتی که مقدار داده شده و محاسبه شده یکسان باشد سامانه آماده ناوبری خواهد بود.

IRS اطلاعات جهت و وضعیت به علاوه موقعیت لحظه به لحظه، سرعت و جهت باد و ... را محاسبه کرده و به دیگر سامانه های ناوبری ارسال می دارد و همانطور که گفته شد این اطلاعات در نمایشگر آن نیز قابل مشاهده است.

فرض کنید یک وزنه از دو طرف توسط دو فنر به بدنه بسته شده، در صورت تغییر سرعت که به آن شتاب گفته می شود یکی از فنرها فشرده و دیگری کشیده خواهد شد که مقدار حرکت وزنه در آن لحظه متناسب شتاب خواهد بود که اساس کار شتاب سنج ها است.

پس از اندازه گیری شتاب با استفاده از یک مدار الکترونیکی که انتگرال گیری می کند می توان سرعت را بدست آورد، انتگرال سرعت نیز برابر مسافت پیموده شده است، بدین ترتیب شتاب، سرعت و مسافت محاسبه گردیده از ترکیب این مقادیر با اطلاعات دیگری که از سامانه ها و حسگرها به IRU داده می شود اطلاعات متنوع دیگری می توان بدست آورد.

اساس کار جایروسکوپ ها که انواع مختلف دارند باهم متفاوت است، جایروهای اولیه با مکش هوا کار می کردند و سپس نوع الکتریکی آنها ساخته شد که موتور داشت و با سرعت 24 هزار دور چرخش می کردند. سپس انواع لیزری، لرزشی و فیبر نوری ساخته شدند. جایروسکوپ ها سرعت زاویه ای را اندازه می گیرند.

با استفاده از اطلاعات بدست آمده از جایروسکوپ ها و شتاب سنج ها و مدارات الکترونیکی می توان وضعیت قرار گیری در همان لحظه و ... را بدست آورد و جهت نمایش و استفاده به نشان دهنده ها، خلبان خودکار و دیگر قسمت ها داد.

عیب IRS این است که در مسافت های طولانی از دقت آن کاسته می شود که این خطاها با استفاده از اطلاعات دیگر سامانه های ناوبری همچون VOR و DME در FMS اصلاح گردیده و مجموعه کاملی از اطلاعات بدست می آید.

در صورت بروز خرابی به طوریکه سامانه قادر به ناوبری نباشد می توان به مانند جایروسکوپ معمولی از اطلاعات جهت و وضعیت آن استفاده کرد، در صورت خرابی کلی، سامانه دیگر قابل استفاده نخواهد بود.

مدارات مونیتور داخلی به طور دائم عملکرد شتاب سنج ها، جایروسکوپ و دیگر مدارات را تحت مراقبت دارند که به محض وجود مشکل آنرا با کد مشخص کننده عیب بر نمایشگر نشان می دهد.

جایروسکوپ (ژیروسکوپ) چیست؟

در این مقاله به جایروسکوپ اشاره شد اما برای اینکه بدانیم این وسیله واقعا چیست باید بدانیم:

وقتی كه كسی دوچرخه‏سواری را یاد می‏گیرد، بدون آنكه خود متوجه باشد, از خاصیت ژیروسكوپ استفاده می‎‎‎كند. همین طور وقتی كه شما در بازی فوتبال، توپ را به گردش درمی‎‎‎آورید, باز این كار شما به ژیروسكوپ مربوط می‏شود.

در جهان دانش، ژیروسكوپ به منزله قلب است كه در بسیاری از دستگاه‏ها و ابزار نیرومند، كار گذاشته شده است. برای نمونه, به كمك آن حتی كشتی‏های غول‏پیكر و هواپیماها نیز به حركت درمی‎‎‎آیند با این همه، ژیروسكوپ به قدری ساده است كه دوچرخه و حتی فرفره و برخی دیگر از اسباب‏بازی‏های كودكان نیز بر اساس آن درست شده‏اند.

وقتی جسم گردانی (مانند توپ) را به حال خود رها كنیم، پیوسته در فضا، گِردِ محـور ثابتـی خواهد چرخید؛ یعنی آنكه شما می‎‎‎توانید یك خط موهوم را فرض كنید كه از مركز آن «جسم گردان» می‎‎‎گذرد, دایم در مسیر معینی به گردش خود ادامه می‎‎‎دهد. این حركت به خودی خود آن قدر ادامه می‎‎‎یابد تا لحظه‎‎‎ای كه چیزی از خارج بیاید و جلوی آن را بگیرد. برای نمونه، توپی را كه بر محور معینی می‎‎‎چرخد، بر همان محور ثابت می‎‎‎ماند. مگر آنكه بادی تند بوزد و یا ضربه‎‎‎ای بر آن وارد شود كه در این صورت به مسیر دیگری درخواهـد افتاد.

زمین مانند فرفره بسیار بزرگی است كه محور آن از قطب شمال به قطب جنوب امتداد یافته است. مسیر این محور همیشه، هم در شب و هم در روز و در طول همه ایام سال، و همه سال‎‎‎ها، به سوی ستاره قطبی است. محور ژیروسكوپ را «محور چرخش» می‎‎‎نامند. آیا می‏دانید وقتی كه بخواهید محور ژیروسكوپ را تغییر بدهید؛ یك چیز جالب در آن جا رخ خواهد داد؟

فرض كنید، محور چرخش افقی است. حالا فشاری بر نوك آن وارد آورید، می‎‎‎خواهید محور را به وضـع عمودی درآورید. اما ناگهان متوجه می‎‎‎شوید كه حركت آن هرگز طبق انتظار شما تغییر نمی‎‎‎یابد، بلكه نسبت به نیروی حاصل از فشار عمودی شما پیوسته در زاویه‎‎‎های قائمه‎‎‎ای به حركت خود ادامه می‎‎‎دهد. پس می‎‎‎بینیم كه محور، همچنان به طور افقی حركت می‎‎‎كند.

به همین دلیل است كه دوچرخه‎‎‎سوار وقتی حس می‎‎‎كند دارد به طرف راست می‎‎‎افتد چرخ را اندكی به همان طرف راست متمایل می‎‎‎گرداند. در این طرف صورت، چرخ متحرك دوچرخه بر بدنه آن، نیرویی به صورت زاویه قائمه، وارد می‎‎‎آورد. آنگاه به جای آنكه دوچرخه‎‎‎سوار به سمت راست فرو افتد, حركت خود را به پیش ادامه می‎‎‎دهد و در ضمن چرخ هم راست می‎‎‎شود.

با مهار كردن این نیروهاست كه دانشمندان توانسته‎‎‎اند به كمك «ژیروسكوپ» اژدرافكن و دستگاه‏های بمب‎‎‎افكن خودكار را به كار اندازند.

در هوای طوفانی، ژیروسكوپ تنها دستگاهی است كه هواپیما را به حالت ثابت نگه می‏دارد. پس ژیروسكوپ در هوانوردی نیز ارزش بسیار دارد. همین گونه اگر می‎‎‎بینید كه كشتی در دریای پرتلاطم واژگون نمی‎‎‎شود, باز این فایده ژیروسكوپ‏های بزرگ و نیرومندی است كه در زیر بدنه كشتی نصب شده‏اند و امواج شدید و پیاپی دریا را خنثی می‏كنند

هواپیماها چگونه هدایت می شوند

هواپیماها چگونه هدایت می شوند

آشنایی با سیستم های ناوبری هواپیما (1)

---

انسان از روزهائی که شروع به سفر کرد از ابزارهائی جهت ناوبری استفاده می کرده تا راه خود را پیدا کند، اولین ابزار وی از نوع طبیعی بود مانند خورشید، ماه، ستاره ها، کوه ها، دریاچه ها و حتی درخت ها. او با توجه به این نشانه ها راه خود را پیدا کرده به مقصد می رسید.

---

رفته رفته یاد گرفت که می تواند ابزارهائی نیز برای خود بسازد و شاید اولین وسیله قطب نما بود که با استفاده از نیروی مغناطیسی زمین که خداوند در زمین قرار داد قادر است جهات چهار گانه را نشان دهد.

نیاز انسان به سفر و ملزومات آن باعث ساخته شدن سامانه های مختلف شد تا جائی که فضا نیز به تسخیر انسان درآمد، ماهواره های ناوبری همچون GPS آمریکائی و GLONASS روسی و در آینده ی نزدیک GALILEO اروپائی با استفاده از آخرین تکنولوژی روز به فضا پرتاب شدند تا انسان را در این مهم یاری دهند.

در این مقاله که معمولا یکی از قسمت های مورد توجه و وسیع در هواپیما محسوب می شود ابتدا سامانه های جهت یابی و سپس نشان دهنده ی وضعیت را توام انجام می دهند و بعد سامانه های جدیدتر که هردو کار جهت یابی و وضعیت را توام انجام می دهند و بعد سامانه هایی که با دریافت سیگنال از ایستگاه های زمینی کار می کنند و در انتها ناوبری جدید که به سیگنال های ماهواره بستگی دارند گفته خواهد شد.

جهت یابی

جهت‌یابی، یافتن جهت‌های جغرافیایی است. جهت‌یابی در بسیاری از موارد کاربرد دارد. برای نمونه وقتی در کوهستان، جنگل، دشت یا بیابان گم شده‌باشید، با دانستن جهت‌های جغرافیایی، می‌توانید به مکان مورد نظرتان برسید. یکی از استفاده‌های مسلمانان از جهت‌یابی، یافتن قبله برای نماز خواندن و ذبح حیوانات است. کوهنوردان، نظامیان، جنگل‌بانان و ... هم به دانستن روش‌های جهت‌یابی نیازمندند.

هرچند امروزه با وسایلی مانند قطب‌نما یا جی‌پی‌اس می‌توان به راحتی و با دقت بسیار زیاد جهت جغرافیایی را مشخص کرد، در نبود ابزار، دانستن روش‌های دیگر جهت‌یابی مفید و کاراست.

ساده ترین وسیله ی جهت یابی قطب نمای مغناطیسی است که از خاصیت مغناطیسی زمین سود می جوید که هنوز با پیشرفت علوم و سامانه ها طبق قوانین سازمان های هوانوردی میبایستی بر روی هواپیما نصب باشد، قطب نمای جایروسکوپی-مغناطیسی هم علاوه بر جهت یابی به خاطر داشتن سنسور می توانند تغییرات بوجود آمده در جهت هواپیما را حس و اعلام کنند.

 

وضعیت هواپیما نسبت به افق

قرارگیری وضعیت هواپیما نسبت به افق نقشی حیاتی در حرکت و فرود هواپیما دارد زیرا هنگام نشستن اگر هواپیما وضعیت مناسبی نسبت افق نداشته باشد با خطر مواجه خواهد شد.

نشان دادن وضعیت هواپیما نسبت به افق در دو محور اصلی که به آن Attitude گفته می شود در این بخش مورد بررسی قرار می گیرد. Pitch چرخش حول محور عرضیست که توام با بالا یا پایین شدن دماغه می باشد(شکل 1 الف)، به چرخش حول محور طولی هواپیما که توام با بالا یا پایین شدن بال هواپیما می باشد نیز رول گفته می شود(شکل 1 ب).

مقدار این چرخش ها در نشان دهنده ای به نام ADI به نمایش در می آید که در جلوی خلبان و کمک خلبان نصب می شود.

برای نشان دادن وضعیت از چند روش می توان استفاده کرد که ساده ترین آن که هنوز هم مورد استفاده می باشد، جایروسکوپ است که ابتدا مورد بررسی قرار می گیرد. سامانه جدیدتر و کامل تر که علاوه بر وضعیت، جهت را نیز تشخیص و قادر به انجام ناوبری نیز می باشد که از جایروسکوپ های لیزری و شتاب سنج های بسیار دقیق سود می جوید.  هر جایروسکوپ پس از گردش چرخ آن و رسیدن به سرعت مورد نظر که حدود 24 هزار دور در دقیقه در نوع الکتریکی آن است در مقابل تغییر محور گردش مقاومت می کند، از این خاصیت جهت نشان دادن وضعیت نشان داده می شود. جایرو مورد استفاده در نشاند دهنده وضعیت را جایرو عمودی گویند که محور گردش آن عمودی است.

آشنایی با هواپیماها (1)

دنیای هواپیماها

آشنایی با هواپیماها (1)

---

تا چند هزار سال قبل مردم در این فکر بودند که پرواز کنند. داستاها و افسانه های زیادی دربار ه ی انسانهای استثنایی که قادر به پرواز بودند وجود دارند، اما واقعا هیچ کس پرواز نکرد. با پرواز اولین بالون در سال 1783 میلادی نسخیر هوا توسط اتسان اغاز شد . بعدها کشتیهای هوایی. بالونهای هدایت شونده با استفاده از موتور ملخ به اسمان فرستاده شد .مخترعان هواپیماهای بدون موتور (گلایدر) ساختند تا ثابت کنند که پرواز با استفاده ار هواپیماهای بالدار ستگینتر از هوا نیز امکان پذیر است .

---

توسعه موتورهای بنزینی در دهه 1880 امکان استفاده از هواپیماهای پر قدرت را فراهم اورد. سرانجام در تاریخ هفدهم دسامبر سال 1903 میلادی ، برادران رایت اولین پرواز موفق امیز خود رابا هواپیمای فلایر انجام دادند  انجام دادند.

پس از این پرواز تاریخی، هوانوردی پیشرفت بسیاری کرد . امروزه ما در جهاانی زندگی می کنیم که مردم مسافرتهای هوایی بسیاری می کنند اکنون هواپیماهای جت ما فوق صوت ، مانند  کنکورد ، می توانند اسمان اقیانوس اطلس را در مدت سه ساعت بپیماید و شاتلهای فضایی به فضا می روند و پس از بازگشت بروی باند فرود می ایند.

"هواپیمایی ایران" در اردیبهشت ماه سال 1323 تاسیس گردید و اولین خدمات مسافرت هوایی خود را در مسیر تهران به مشهد مقدس و پس از جنگ جهانی دوم اغاز نمود. درطول 17 سال (از سال1324 تا 1341) و به تدریج با دارا بودن تنها چند پرواز بین المللی به مهمترین خط هوایی داخلی تبدیل شد. در سال 1333 خط هوایی خصوصی دیگری تحت عنوان " پرشین ایر ویز" تا سیس گردید. در ابتدا، خط هوایی " پرشین ا یرویز" فقط وظیفه ی حمل باربه اروپا را به عهده داشت.

 

طبقه بندی کلی وسایل پرنده (Aircraft subgroup)

تعریف هواپیما : زیر مجموعه ای از ایرکرفت - وسیله پرنده بال ثابت سنگینتر از هوا - (Air plane or Aeroplane)

 

تقسیم بندی هواپیماها

برای تقسیم بندی هواپیماها ، جنبه‌های مختلفی را می‌توان در نظر گرفت.

 

از نظر سرعت ، آنها را می‌توان به چهار نوع زیر تقسیم بندی کرد:

1- مادون صوت     ( Subsonic  (0 < M < 0.7

2- گذر صوتی       (Transonic  (0.7 < M < 1.2

3- ما فوق صوت   (Supersonic  (1 < M < 5

4- ماورای صوت    ( Hypersonic (5 < M

 

تفاوت این هواپیماها در اختلاف سرعتشان با سرعت صوت است. M عدد ماخ هواپیماست که می‌تواند با آن سرعت پرواز کند. عدد ماخ یک هواپیما عبارت است از نسبت سرعت هواپیما به سرعت صوت در ارتفاعی که هواپیما در آن ارتفاع پرواز می‌کند. بسته به نوع هواپیما از نظر سرعت ، قوانین حاکم بر آن متفاوت خواهد بود.

 

از نظر دارا بودن سرنشین :

1- با سرنشین (Manned Aircraft)

2- بدون سرنشین (Unmanned Aircraft)

 

از نظر قدرت مانور:

1- غیر مانوری (Non Aerobatic)

2- نیمه مانوری (Semi  Aerobatic)

3- مانوری (Aerobatic Aircraft)

4- بسیار مانوری (High Maneuverability)

 

از نظر نوع برخاست و فرود:

- برخاست و فرود عمودی یا هواپیماهای عمود پرواز   (VTOL - Vertical Take-off Landing) 

- برخاست و فرود کوتاه - در باند کمتر از 150متر   (STOL - Short Take-off Landing)

- برخاست و فرود متعارف - در باند بیش از 150 متر (CTOL - Conventional Take-off Landing)

- برخاست کوتاه، فرود عمودی (STVOL - Sort Take-off Vertical Landing) 

- هواپیمای آب نشین

- هواپیمای دو زیست

- هواپیمای ناو نشین

از نظر برد عملیاتی:

1- برد بلند  (High range)

2- برد متوسط  (Mid range)

3- برد کوتاه  (Short range)

 

انواع هواپیماها از نظر نوع موتور :

1- هواپیمای ملخی: هواپیمایی که از موتور های ملخی (پیستونی-توربوپراپ-فن-پراپ) استفاده می کند.

2- هواپیمای جت: هواپیمایی که از انواع موتور جت بدون ملخ (توربوجت-توربوفن-رم جت-پالس جت) استفاده می نماید.

 

 

از دیدگاه کلی هواپیماها به سه دسته اصلی تقسیم بندی می‌شوند:

1- نظامی (Military Aircraft) مانند بسیاری از هواپیماهایی که ما می شناسیم مانند انواع فانتوم و...

2- حمل و نقل تجاری (Transport Aircraft) مانند هواپیماهای مخصوص حمل بار

3- عمومی هوانوردی (General Aviation) مانند هواپیماهای مسافربری

 

انواع هواپیماهای حمل و نقل تجاری

1- هواپیمای مسافربری (Passenger airplane)

2- هواپیمای باربری (Cargo)

 

انواع هواپیماهای عمومی

1- هواپیمای شخصی (Personal Airplane)

2- هواپیمای دست ساز (Homebuilt)

3- هواپیمای سم پاش کشاورزی

4- هواپیمای گلایدر تفریحی