Well, SoMany Times Baby!

آلباتروس ، کانال تحلیل مباحث علمی و تکنولوژیک در حوزه علوم نظامی زمینی ، هوایی و دریایی…

#Dementor
@DBAlbatross

پس از کمی وقفه به ادامه مبحث بررسی ورودی هوای جنگنده های جت میپردازیم.

همینطور که پیشتر اشاره شد ورود هوا با سرعت بیش از سرعت صوت به موتور جت باعث اخلال در عملکرد این دست موتور های می‌شود.

به همین دلیل در جنگنده هایی مثل اف ۱۰۴ استارفایتر و میگ ۲۱، سازه ای مخروطی شکل بر سر راه هوا قرار داده شد که در سرعت های مافوق صوت با منحرف کردن بخشی از هوا به بیرون میزان هوای ورودی را کاهش داده و باعث افت فشار و در نتیجه سرعت هوای ورودی به موتور شود.


#PKA
@DBAlbatross

شماتیک تقریبی عملکرد این بخش مخروطی را می‌توانید در شکل بالا ملاحظه کنید.

اما مشکلی که این جنگنده ها با آن مواجه بودند افت دبی ورودی هوا در سرعت های پایین بود، به شکلی که هوای کافی برای کارایی مانور با حداکثر توان به آنها نمیرسید.

طبیعتا بروز این مشکل سبب شد طراحی ورودی های موتور های جت دستخوش تغییرات اساسی شود.(تصویر مربوط به رمپ است ولی تاثیر را نشان می‌دهد)


#PKA
@DBAlbatross

راهکار طراحان برای جلوگیری از بروز مشکل در سرعت های پایین به کار گیری قطعات متحرک در ورودی هوا بود.

به عنوان مثال با به کار گیری یک رمپ متحرک در پشت صفحه جدا کننده و جلوی ورودی هوا در جنگنده هایی مثل اف ۴ فانتوم و میگ ۲۳ فلاگر به جنگنده کمک میکند که در پرواز سرعت بالا و سرعت پایین کنترل جریان هوای ورودی را به شکل متناسب تغییر دهند.

این تغییر با کاهش سطح ورودی و ایجاد اثری مانند ورودی هوای مخروطی مانع از رسیدن هوا با سرعت بیش از یک ماخ به موتور می‌شوند


#PKA
@DBAlbatross

شماتیک کار رمپ هیدرولیکی سرعتگیر هوا در ورودی هوای جنگنده فانتوم (نمای بالا به پایین)
در جنگنده میگ ۲۳ هم از سیستم کاملا مشابهی استفاده شده است.
لازم به ذکر است که عملکرد این رمپ به شکل کاملا خودکار انجام می‌شود.


#PKA
@DBAlbatross

ورودی هوای جنگنده های خانواده MiG-23


#PKA
@DBAlbatross

با توسعه رمپ های کنترل جریان هوا در ورودی موتور و ترکیب آن با خروجی های قابل باز و بسته شدن به منظور کنترل فشار سیستمی طراحی شد که در بسیاری از جنگنده های مشهور تاریخ هوانوردی مورد استفاده قرار گرفت.

سیستم Convertible ramp intake که در جنگنده هایی مثل MiG-25/29/31 و جنگنده های غربی مثل تایفون و F-14 تامکت استفاده شده، بیشترین توان تطبیق پذیری ورودی هوا با مانور و سرعت جنگنده را نتیجه داده است.

تصویر : شماتیک مکانیزم ورودی هوای جنگنده F-14 Tomcat


#PKA
@DBAlbatross

Convertible ramp intake
در جت مسافربری مافوق صوت کنکورد


#PKA
@DBAlbatross

لازم به ذکر است که زاویه ای که برای ورودی هوای این جنگنده ها در نظر گرفته شده برای اطمینان از رسیدن هوای کافی به موتور در شرایط مانور با زاویه حمله بالا طراحی شده است.

به همین دلیل است که اصولا پرواز با زاویه حمله بالا کاری بعید برای یک جنگنده با ورودی هوا در بالای بدنه به نظر می‌رسد.


#PKA
@DBAlbatross

جنگنده تایفون را میتوان اوج پیچیدگی طراحی ورودی هوا به شمار آورد به شکلی که ورودی هوای این جنگنده از ورودی کاملا متغیر برای افزایش سطح ورودی هوا در شرایط هوای رقیق(ارتفاع بالا) و سرعت های بسیار پایین بره میبرد.

همچنین برای کنترل فشار، درچه های خروجی در کناره مونور قابل مشاهده هستند.(bleed air)



#PKA
@DBAlbatross

برخی جنگنده ها نیز برای شرایط خاص از ورودی هوا در بالای بدنه بهره میبرند.

به عنوان مثال در جنگنده میگ ۲۹ به دلیل فاصله کم موتور و زمین، ورودی هوایی در بالای بدنه تعبیه شده که "صرفا" روی زمین با بسته شدن ورودی هوای اصلی، تنفس موتور از بالا صورت می‌گیرد.


#PKA
@DBAlbatross

نزدیک بودن موتور به زمین میتواند باعث تشکیل جریان گردابی و ورود ورتکس به موتور و در نتیجه ایجاد خلا در کمپرسور شود.


#PKA
@DBAlbatross

استفاده از قطعات متحرک زیاد و نیاز به مواد سنگینتر برای پایدار کردن تمامی این قطعات در کنار افزایش قابل توجه سطح مقطع راداری موجب شده که برای جنگنده های مدرن‌تر و به خصوص نسل ۵ ها، استفاده از ورودی هوا با رمپ های کنترل کننده و ورودی متغیر به ندرت دیده شود.

تصویر : ورودی هوای جنگنده Su-57 که محل نصب رمپ ها قابل مشاهده است .


#PKA
@DBAlbatross

در قسمت آخر بررسی ورودی های هوا در جنگنده های جت به شکل مختصری به وجود برجستگی بر سر راه ورودی هوا و جمع‌بندی برخی جنگنده های مدرن میپردازیم.


#PKA
@DBAlbatross

همینطور که اشاره شد وجود یک برجستگی بر سر راه هوا به جنگنده هایی مثل اف ۱۰۴ استار فایتر و اف ۱۱۱ آردوارک برمیگردد.

اما این بخش مخروطی در آن زمان صرفا برای افزایش اطمینان پذیری موتور در پرواز سوپرسونیک طراحی شده بود و از عدم ورود لایه مرزی ناشی از بدنه در این جنگنده های با قرار دادن یک لایه جدا کننده اطمینان حاصل شده بود.
لازم به ذکر است در جنگنده ای مانند میگ ۲۱ به جای در نظر گرفتن تیغه جدا کننده، محل ورودی هوا به جلوی بدنه منتقل شد.

عکس: ورودی هوای جنگنده اف ۱۰۴ استارفایتر


#PKA
@DBAlbatross