کاتاپولتcatatpult

مدیران انجمن: parse, javad123javad

ارسال پست
نمایه کاربر
rohamjpl

نام: Roham Hesamiرهام حسامی

محل اقامت: City of Leicester Area of Leicestershire LE7

عضویت : سه‌شنبه ۱۳۹۹/۸/۲۰ - ۰۸:۳۴


پست: 1447

سپاس: 3078

جنسیت:

تماس:

کاتاپولتcatatpult

پست توسط rohamjpl »

سیستم لانچر کاتاپولت
هنگامی که هواپیما آماده حرکت است، افسر کاتاپولت دریچه هایی را باز می کند تا سیلندرهای کاتاپولت را با بخار پرفشار از راکتورهای کشتی پر کند. این بخار نیروی لازم را برای به حرکت درآوردن پیستون ها با سرعت بالا فراهم می کند و هواپیما را به جلو می برد تا بالابر لازم برای برخاستن را ایجاد کند.
ناوهای برای کمک کردن به هواپیماهای جنگی برای برخاستن از روی ناو در مسافتی برابر با 100 متر از سیستم کاتاپولت استفاده می کنند.در این سیستم یک گیره(بهتر است بگویم اهرم)را به چرخ جلوی هواپیما وصل می کنند.این اهرم از یک شکافی در وسط عرشه به وسیله دو کابل به دو پیستن در زیر عرشه وصل است .این دو پیستن در زیر عرشه اصلی در درون دو سیلندر قرار دارد که به کمک بخار اب عمل می کند. وقتی همه چیز اماده شد و خلبان موتورهای خود را روش و در حداکثر قدرت قرار داد(در این زمان کابل های جنگنده را بر روی عرشه محکم نگه داشته اند) با علامت خلبان بخار ابی که در پشت پیستنها (در درون سیلندر)قرار دارد را ازاد شده و پیستن با فشار بخار اب را به طرف جلو(انتهای باند) شلیک میشود و پیستن به کمک کابلی که ان نیز به وسیله اهرمی به چرخ جنگنده وصل است ، تصویرجنگنده را پشت سر خود می کشد. البته در یک زمان با حرکت سیلندر به جلو کابل های متصل شده به جنگنده برای نگه داشتن ان بر روی ناو رها می شد. جنگنده می تواند با این سیستم در عرضه دو ثانیه به سرعت 241 کیلومتر در ساعت برسد و از عرشه بلند شود . اگر فشار بخار اب که پیستن را به جلو حل می دهد کمتر از حد معمول باشد جنگنده به درون اب می افتد و اگر زیاد تر از حد معمول باشد جنگنده صدمه می بیند . بعد از ان دوباره پیستن به وسیله یک ماسوره به ابتدای باند برگردانده می شود تا اماده پرتاب بعدی شود .اهرم معمولا به چرخ جلو وصل می شود ولی در هواپیماهای قدیمی به زیر شکم هواپیما متصل می شود .بعد از شلیک پیستن مخازن بخار اب در عرض 20 ثانیه دوباره برای پرتاب بعدی اماده می شوند.با این سیستم می توان چهار هواپیما را با چهار دستگاه فلاخن موجود در یک زمان پرتاب کرد
از چهار کاتاپولت خود، یک ناو هواپیمابر می تواند هر 20 ثانیه یک هواپیما را پرتاب کند. کاتاپولت حدود 300 فوت طول دارند و از یک پیستون بزرگ در زیر عرشه تشکیل شده اند. از آنجایی که طول باند در یک ناو هواپیمابر تنها حدود 300 فوت است در مقایسه با 2300 فوت مورد نیاز برای برخاستن هواپیمای معمولی از باند ، مهندسان کاتاپولت با نیروی بخار بر روی عرشه ناوها ایجاد کرده اند. قادر به پرتاب هواپیما از 0 تا 150 گره دریایی (170 مایل در ساعت) تنها در ...تصویر
به شکلی که در ناوهای هواپیمابر استفاده می شود،کاتاپولت شامل یک مسیر یا شکاف است که در عرشه پرواز تعبیه شده است، که در زیر آن یک پیستون یا شاتل بزرگ وجود دارد که از طریق مسیر به دنده دماغه هواپیما متصل می شود، یا در برخی موارد یک سیم بکسل که به آن لگام کاتاپولت می گویند به هواپیما و شاتل کاتاپولت متصل می شود. اشکال دیگری نیز در طول تاریخ مورد استفاده قرار گرفته‌اند، مانند نصب گاری پرتابی که یک هواپیمای دریایی را بر روی یک ساختار تیرآهن بلند که بر روی عرشه یک کشتی جنگی یا کشتی تجاری نصب شده است، اما بیشترکاتاپولت مفهوم مسیر لغزشی مشابهی دارند.
برای به حرکت درآوردن کاتاپولت از وسایل مختلفی مانند وزن و سنگر، ​​باروت، فلایویل، فشار هوا، نیروی هیدرولیک و بخار و تقویت کننده موشک سوخت جامد استفاده شده است. نیروی دریایی ایالات متحده در حال توسعه استفاده از سیستم های پرتاب هواپیمای الکترومغناطیسی با ساخت ناوهای هواپیمابر کلاس جرالد آر فورد است.سیستم پرتاب الکترومغناطیسی هواپیما (EMALS) نوعی سیستم پرتاب هواپیما است که توسط جنرال اتمیکس برای نیروی دریایی ایالات متحده توسعه یافته است. این سیستم هواپیماهای مبتنی بر ناو را با استفاده از یک کاتاپولت که از یک موتور القایی خطی به جای پیستون بخار معمولی استفاده می کند، پرتاب می کند.یک کاتاپولت الکترومغناطیسی می تواند هر 45 ثانیه یکبار پرتاب شود. ... هنگامی که دستور پرتاب داده می شود، نیرو از ژنراتورها در یک پالس دو تا سه ثانیه ای گرفته می شود، مانند یک انفجار هوا که از بالون خارج می شود. با قطع برق، ژنراتورها کند می شوند و مقدار برق تولید شده به طور پیوسته کاهش می یابد.
مزیت اصلی آن این است که به هواپیماها شتاب بیشتری می دهد و فشار کمتری به بدنه هواپیما وارد می کند. در مقایسه با catatpult بخار، EMALS همچنین وزن کمتری دارد، انتظار می‌رود هزینه کمتری داشته باشد و به تعمیر و نگهداری کمتری نیاز داشته باشد و می‌تواند هواپیماهای سنگین‌تر و سبک‌تر را نسبت به سیستم‌های پیستونی بخار پرتاب کند. همچنین نیاز حامل به آب شیرین را کاهش می دهد، بنابراین تقاضا برای نمک زدایی انرژی بر کاهش می یابد. از یک موتور القایی خطی (LIM) استفاده می کند، که از جریان های الکتریکی برای تولید میدان های مغناطیسی استفاده می کند که یک کالسکه را در امتداد یک مسیر برای پرتاب هواپیما به حرکت در می آورد.[7] EMALS از چهار عنصر اصلی تشکیل شده است: موتور القایی خطی از یک ردیف سیم پیچ استاتور با عملکردی مشابه سیم پیچ های استاتور دایره ای در یک موتور القایی معمولی تشکیل شده است. هنگامی که موتور روشن می شود، حرکت در طول مسیر را تسریع می کند. تنها بخشی از سیم پیچ های اطراف کالسکه در هر زمان معین انرژی می گیرد، در نتیجه تلفات واکنشی به حداقل می رسد. LIM 300 فوتی (91 متری) EMALS یک هواپیمای 100000 پوندی (45000 کیلوگرمی) را تا 130 kn (240 کیلومتر در ساعت؛ 150 مایل در ساعت) شتاب می دهد.زیرسیستم ذخیره انرژی در حین پرتاب، موتور القایی نیاز به افزایش توان الکتریکی دارد که بیش از آن چیزی است که منبع انرژی پیوسته خود کشتی می تواند ارائه دهد. طراحی سیستم ذخیره‌سازی انرژی EMALS با گرفتن نیرو از کشتی در طول دوره شارژ مجدد 45 ثانیه‌ای آن و ذخیره انرژی به صورت جنبشی با استفاده از روتورهای چهار دینام دیسکی، این امر را تطبیق می‌دهد. سپس سیستم آن انرژی (تا 484 مگاژول) را در 2 تا 3 ثانیه آزاد می کند. هر روتور حداکثر 121 مگا ژول (34 کیلووات ساعت) (تقریباً معادل یک گالن بنزین) را تحویل می دهد و می تواند ظرف 45 ثانیه پس از پرتاب شارژ شود. این سریعتر از catatpult بخار است. پرتاب با حداکثر کارایی با استفاده از 121 مگا ژول انرژی از هر دینام دیسک، روتورها را از 6400 دور در دقیقه به 5205 دور در دقیقه کاهش می دهد.
طراحی سطح شیب دار ممکن است به عنوان STOBAR (بازیابی کوتاه مدت اما دستگیر شده) نامیده شود، و این یک طراحی نسبتاً ساده برای پیاده سازی است. با این حال، پیچیدگی به داخل هواپیما رانده شده است. از آنجایی که هیچ کمکی برای کاتاپولت وجود ندارد، هواپیماها با توجه به سطح شیب دار در انتها، نیاز سختی برای برخاستن در فضای موجود دارند. این نوع هواپیماهایی را که می‌توان پرتاب کرد، معمولاً به هواپیماهای جنگنده‌ای که قبلاً نسبت رانش به وزن بالایی دارند، یا هواپیماهایی که به‌طور خاص برای قابلیت برخاست کوتاه طراحی شده‌اند، محدود می‌کند. وزن برخاستن ممکن است محدود باشد. برای فرود هواپیما همچنان باید به قلاب دستگیره مجهز باشد.
یک سیستم کاتاپولت ممکن است به عنوان CATOBAR STOBAR ("برخاست کوتاه اما بازیابی متوقف شده" یا "برخاست کوتاه، بازیابی با مانع") سیستمی است که برای پرتاب و بازیابی هواپیما از عرشه یک ناو هواپیمابر استفاده می شود و عناصر "برخاست کوتاه" را ترکیب می کند. و فرود عمودی" (STOVL) با "برخاست با کمک کاتاپولت اما بازیابی متوقف شده" (CATOBAR).
هواپیماها با قدرت خود با استفاده از پرش اسکی برای کمک به برخاستن (به جای استفاده از کاتاپولت) پرتاب می شوند. با این حال، هواپیماها به جای هواپیماهای STOVL معمولی هستند و بنابراین برای فرود بر روی کشتی به سیم های مهار کننده نیاز دارند. ساخت سیستم STOBAR ساده تر از CATOBAR است. از سال 2018 به طور منظم در حامل های روسی، هندی و چینی استفاده شده است.(به کمک catatpult برخاسته اما بازیابی دستگیر شده) CATOBAR ("Catapult Assisted Take-off But Arrested Recovery" یا "Catapult Assisted Take-Off Barrier Arrested Recovery") سیستمی است که برای پرتاب و بازیابی هواپیما از عرشه یک ناو هواپیمابر استفاده می شود. بر اساس این تکنیک، هواپیما با استفاده از یک برخاست به کمک کاتاپولت پرتاب می‌شود و با استفاده از سیم‌های قلابدار روی کشتی (مرحله بازیابی) فرود می‌آید.
اگرچه این سیستم نسبت به روش‌های جایگزین گران‌تر است، اما انعطاف‌پذیری بیشتری را در عملیات حامل فراهم می‌کند، زیرا عناصر طراحی سخت‌تری را در مقایسه با روش‌های جایگزین پرتاب و بازیابی مانند STOVL یا STOBAR بر هواپیماهای بال ثابت تحمیل می‌کند و امکان بارگیری بیشتر برای مهمات و مهمات بیشتر را فراهم می‌کند. / یا سوخت CATOBAR می‌تواند هواپیماهایی را پرتاب کند که نسبت رانش به وزن بالایی ندارند، از جمله هواپیماهای غیرجنگنده سنگین‌تر مانند E-2 Hawkeye و Grumman C-2 Greyhound.
،بزرگی مانند C-2 یا E-2 را به فضا پرتاب کنند. این هواپیماها بدون کمک کاتاپولت قادر به برخاستن از یک ناو هواپیمابر و تامین مجدد ناو یا قابلیت آواکس نیستند. حتی جنگنده هایی که ممکن است بتوانند بدون کمک از زمین بلند شوند، می توانند با محموله بسیار بیشتری پرتاب شوند. با این حال، این قابلیت با هزینه همراه است. این هواپیما برای مقاومت در برابر پرتاب کاتاپولت باید ارابه فرود تقویت شده داشته باشد. حامل همچنین پیچیده تر می شود و تقاضای اضافی برای دیگ بخار یا ژنراتور برای تامین مقدار زیادی بخار یا برق مورد نیاز برای پرتاب هواپیما ایجاد می کند. حامل های مدرن ایالات متحده دارای انرژی هسته ای هستند و انرژی مورد نیاز این سیستم را تامین می کنند.
در طراحی ناو هواپیمابر ملاحظات عملی نیز وجود دارد. عرشه شیب دار ممکن است فضای موجود روی عرشه را برای پارک کردن هواپیما کم کند. شما می توانید تصاویر زیادی از ناوهای CATOBAR با هواپیماهای پارک شده در قسمت کمان پیدا کنید، که در یک ناو STOBAR دشوار است. عرشه زاویه دار در ناوهای مدرن همچنان امکان پرتاب و بازیابی هواپیما در ناو CATOBAR را با ناحیه کمان اشغال شده فراهم می کند. رمپ همچنین دید رو به جلو برای مانور حامل را کاهش می دهد. در یک حامل CATOBAR، عرشه پرواز باید طوری طراحی شود که شاملcatatpult ها باشد، در حالی که در یک حامل STOBAR، فقط منحرف کننده های انفجار باید در عرشه یکپارچه شوند.
میله بین یک دستگاه انبر مانند (دو قلاب) روی هواپیما قرار می گیرد و هنگامی که آزاد می شود، بدنه میله نگهدارنده قلاب ها را در بر می گیرد (به رنگ قرمز ناپدید شدن نوک قلاب ها توجه کنید) و یک کلت را تشکیل می دهد.تصویر
در داخل، همانطور که هواپیما روی میله (1) می کشد، دیواره ها (2) آکومولاتور[۱] (به انگلیسی: Accumulator) یا مخزن جمع‌کننده یا انباره در هیدرولیک وسیله‌ای است که با ذخیره سیالِ تحتِ فشار، انرژی را در یک سامانه هیدرولیکی ذخیره می‌کند.[۵] یک محفظه پر از مایع هیدرولیک (3) را فشرده می کنند. سیال به داخل یک کانال فشار می آورد و به یک کره فشار می آورد (4). در نیروی کشش مناسب، کره رانده می شود که به سیال اجازه می دهد تا پیستون (5) را شلیک کند و قلاب های وارد شده را از میله آزاد کند.در انتهای catatpult، میله بکسل از شاتل بیرون می آید و هواپیما را رها می کند. این سیستم کاملاً بخار محور می تواند هواپیمای 45000 پوندی را از 0 تا 165 مایل در ساعت (یک هواپیمای 20000 کیلوگرمی از 0 تا 266 کیلومتر در ساعت) را در دو ثانیه پرتاب کندI hope I help you understand the question. Roham Hesami smile072 smile261 smile260 رهام حسامی ترم پنجم مهندسی هوافضا
تصویر

ارسال پست