پیشران saber
ارسال شده: چهارشنبه ۱۴۰۱/۴/۸ - ۰۷:۲۷
خوب مهمترین ایده من پیشران هست .ان مهم ترین در حرکت هر وسیله هست مخصوصا هواگردها.
فن آوری SABER (موتور موشک تنفس کننده هوای سینرژیک) نوید پیشرفت در پیشرانه فضایی کم کربن را در کنار سایر زمینه ها مانند سوخت های پایدار هوانوردی، پرواز با سرعت بالا در جو و عمر طولانی باتری خودروهای الکتریکی می دهد.
موشک های معمولی باید حامل اکسید کننده ای مانند اکسیژن مایع باشند که با سوخت موجود در محفظه احتراق موشک ترکیب می شود. این بدان معناست که موشکها برای عملکرد به بیش از 250 تن اکسیژن مایع نیاز دارند. هنگامی که این اکسیژن در مراحل اول مصرف می شود ، این مراحل مصرف شده دور انداخته می شود و باعث اتلاف و هزینه زیادی می شود. (شرکتهایی مانند SpaceX و Blue Origin در حال توسعه موشکهای قابل استفاده مجدد برای کمک به دور زدن این مشکل هستند، اما آنها هنوز موشکهای معمولی هستند.)
موشک های معمولی اکسیژن خود را حمل می کنند زیرا دما و فشار آن قابل کنترل است. این عملکرد راکت را تضمین می کند ، اما برای انجام این کار به سیستم های پیچیده ای نیاز است. SABER نیاز به حمل بیشتر اکسیژن را از بین می برد، اما انجام این کار آسان نیست.
چالش SABRE فشرده سازی اکسیژن اتمسفر تا حدود 140 اتمسفر قبل از وارد کردن آن به محفظه های احتراق موتور است. اما فشرده سازی اکسیژن تا آن درجه دمای آن را آنقدر بالا می برد که باعث ذوب شدن موتورها می شود. راه حل آن این است که هوا را با یک مبدل حرارتی پیش خنک کننده خنک کنید، تا جایی که تقریباً مایع شود. در آن نقطه ، یک توربین بر اساس تکنولوژی موتور جت استاندارد می تواند هوا را تا دمای کارکرد مورد نیاز فشرده کند.
این بدان معنی است که در حالی که SABER در جو زمین است، به جای اکسیژن مایع، از هوا برای سوزاندن سوخت هیدروژن خود استفاده می کند. این باعث افزایش 8 برابری مصرف سوخت می شود. هنگامی که SABER به ارتفاع 25 کیلومتری رسید ، جایی که هوا نازک تر است ، حالت را تغییر می دهد و به عنوان یک موشک استاندارد عمل می کند. وقتی حالت را تغییر می دهد ، تقریباً 20 درصد راه را به مدار زمین می رساند.
مانند بسیاری از چالش های مهندسی، درک آنچه که باید انجام شود، بخش سختی نیست. در واقع توسعه این فناوری ها بسیار دشوار است ، حتی اگر بسیاری از مردم تصور کنند که مهندسان موفق خواهند بود. کلید شرکت Reaction Engines Ltd ، شرکت توسعه دهنده SABER ، توسعه مبدل های حرارتی سبک وزن در قلب موتور است.
مبدلهای حرارتی در صنعت رایج هستند ، اما این مبدلهای حرارتی باید هوای ورودی را از 1000 درجه سانتیگراد تا -150 درجه سانتیگراد در کمتر از 1/100 ثانیه خنک کنند و باید این کار را انجام دهند در حالی که از ایجاد یخ زدگی جلوگیری می کند. آنها بسیار سبک هستند ، حدود 100 برابر سبک تر از تکنولوژی فعلی ، که به آنها اجازه می دهد برای اولین بار در هوا فضا استفاده شوند. برخی از ضریب سبکی این تبادلات حرارتی جدید ناشی از ضخامت دیواره لوله است که کمتر از 30 میکرون است. این کمتر از ضخامت موی انسان است.
Reaction Engines Limited می گوید که این مبدل های حرارتی همان تأثیر را بر سیستم های محرکه هوافضا خواهند داشت که تراشه های سیلیکونی در محاسبات داشته اند.
SABER - Synergetic Air Breathing Rocket Engine - یک کلاس جدید از موتور برای حرکت هواپیماهای پرسرعت و سفینه های فضایی است. SABER در ارائه کارآیی سوخت موتور جت با قدرت و قابلیت سرعت بالای یک موشک بی نظیر است.پیشرانه های هوافضای کلاس SABER می توانند نیروی رانش تنفسی هوا کارآمد را از حالت سکون تا سرعت های بالاتر از پنج برابر سرعت صوت در جو فراهم کنند. سپس موتور SABER می تواند در حالت موشک کار کند و اجازه پرواز فضایی تا سرعت مداری را می دهد. این معادل حداکثر بیست و پنج برابر سرعت صدا است. SABER از طریق توانایی "تنفس" هوا از جو به جای حمل اکسیژن خود ، در مقایسه با موتورهای موشکی معمولی ، مصرف سوخت پیشران را به میزان قابل توجهی کاهش می دهد.
Reaction Engines در حال حاضر طیف وسیعی از مبدلهای حرارتی فوق سبک و کاملاً جمع و جور را ایجاد کرده است که می توانند جریانهای هوایی را از دمای بیش از 1000 درجه سانتیگراد تا دمای محیط در کمتر از 1/20 ثانیه خنک کنند.
اجزای منفرد موتور SABER در یک برنامه تحقیق و توسعه گسترده، با گذراندن یک بررسی اولیه طراحی تایید شده اند. Reaction Engines در حال آزمایش مبدل حرارتی جدید خود در ایالات متحده است. این قطعه در معرض شرایط مافوق صوت نزدیک به 1000 درجه سانتیگراد قرار می گیرد که عملکرد پیش از خنک کننده آن را در شرایط جریان هوای با دمای بالا که در طول پرواز با سرعت بالا مورد انتظار است، شبیه سازی می کند.
."
بهبود پنهانکاری در جنگندههای نسل ششم
شش عامل مختلف برای پنهانکاری (Stealth) یک هواپیمای جنگنده در نظر گرفته میشود: اثر راداری (شکل فیزیکی)، اثر مادون قرمز، اثر صوتی، اثر بصری (مرئی)، اثر انتشارات الکترومغناطیسی (EMR)، اثر تلاطم هوا (تاوه). در مورد سطح مقطع راداری (RCS) یک جنگنده چه کارهایی میتوان انجام داد؟
در نسسل پنجم این مقدار برای جنگنده F-22 بسیار کمتر و حدود 0001/0 متر مربع است. با توجه به اینکه نصب موشک، بمب و مخازن سوخت در زیر بالهای هواپیما سطح مقطع راداری را به شدت افزایش میدهند، همچنین ما میدانیم که نصب موتور زیر بال، سکان عمودی انتهای هواپیما و نازلهای اگزوز RCS یک جنگنده را افزایش میدهند. به همین دلیل در بیشتر طرحهای ارائه شده از جنگندههای نسل ششم شاهد یکپارچهسازی ورودیهای هوا روی بدنه و بالها، حذف سکان عمودی دم و همچنین وجود یک صفحه پوششی در پایین نازل اگزوز هستیم. در گذشته حسگرها به صورت یک حباب یا زائده روی بدنه هواپیما قرار داشتند که باعث منعکس شدن سیگنالهای راداری میشد. اما امروزه این حسگرها و آنتنها به عنوان پوسته هوشمند صاف و مخفی هواپیما هستند. همچنین طرحهایی فیزیکی همچون بالهای پیوسته در این جنگندهها باعث کاهش چشمگیر RCS از طرفین، بالا و پایین و عقب پلتفرم میشوند. لینک ببین Reaction Engine’s Sabre engine
ما همچنین میدانیم هنگامی که جتهای پنهانکار با سرعتی بیشتر از سرعت صوت حرکت کنند، دماغه و لبه بالهای آنها بر اثر اصطکاک هوا گرم میشوند. این باعث میشود هواپیما به راحتی توسط حسگرهای مادون قرمز دشمن قابل شناسایی باشد. بنابراین جنگندههای نسل ششم باید مجهز به سیستمهای خنککننده در دماغه و بالهای خود باشند همچنین جنگندههای جدید با وارد کردن یک جریان هوای ثانویه به نازلهای اگزوز، دمای گازهای خروجی را کاهش داده و در نتیجه اثرات IR هواپیما را کم میکنند. بنابراین شناسایی جنگندههای نسل ششم با استفاده از حسگرهای مادونقرمز بسیار دشوار خواهد بود. لینک ببینReaction Engine’s Sabre engine
مسئله دیگر سروصدای زیاد موتورهای جنگنده است. در واقع هنگامی که بتوان صدای یک جنگنده را شنید به این معناست که میتوان به سمت آن موشک شلیک کرد. اسفنج آکوستیک با استفاده از کاربید سیلیکون و کاربید هافنیوم . این اسفنج در مقابل فشار و دما مقاوم بوده و میتواند در داخل محفظه احتراق موتور جای گیرد. اسفنج میتواند بدون تاثیرگذاری روی نیروی رانش و مصرف سوخت، امواج صوتی را جذب کرده و تلاطم گازهای خروجی از اگزوز را کاهش دهد.
یکی دیگر از چالشهای جنگنده نسل ششم، قابلیت دیده شدن در طیف نور مرئی است. پوششهای نامرئی با استفاده از فراماده که این پوششها مواد جامدی هستند که نور را به دور یک جسم خم میکنند
امواج الکترومغناطیس نیز توسط سیستمهای داخل هواپیما منتشر میشوند. سیگنالهای راداری و ارتباطی از جمله این امواج هستند. این سیگنالها میتوانند توسط سیستمهای شناسایی الکترونیک (ELINT) یا شناسایی سیگنال (SIGINT) دریافت و محل، سرعت و مسیر هواپیما را به دشمن بفهماند. این آسیبپذیری میتواند با انتشار سیگنالهایی با قدرت کمتر ارسال داده در یک طیف از فرکانس، استفاده از شکل موجهای متفاوت و تغییر مداوم نرخ پالس کاهش یابد. استفاده از روشهای مختلف امروزی میتواند مقدار انتشار امواج رادیویی را از جنگندههای نسل ششم بسیار کم کند.
به اثر تلاطم هوا میرسیم؛ کشف گردابهایی که پس از پرواز هواپیما در هوا باقی میماند. احتمالا میدانید که رادارهای هواشناسی داپلر میتوانند microburstها مانند جریانات رو به پایین هوا در نزدیکی فرودگاهها یا گردبادها را تشخیص دهند. برخی مقالات منتشر شده در اینترنت نشان میدهد که چگونه یک رادارداپلر میتواند تلاطمهای ساخته شده توسط بشر را شناسایی کند و البته اینکه هر هواپیمای جنگنده یک اثر گردابی منحصربهفرد در هوا ایجاد میکند. بنابراین نحوه تشخیص تلاطم هوا توسط رادارها نیز در طراحی فیزیک و ساختار یک هواپیمای نسل ششم تاثیرگذار خواهد بود. رادارهای ماهوارهها میتوانند با فناوریهای روز، زیردریاییها را توسط بررسی مسیر آشفتگی که روی آبها میگذارند، شناسایی و ردگیری کنند.
بیشتر هواپیماهای پنهانکار نسل پنجم برای رسیدن به سرعت مافوق صوت باید از ویژگی پسسوز یا Reheat در موتورهای خود استفاده کنند. این کار باعث افزایش قابل توجه مصرف سوخت و کاهش شعاع عملیاتی هواپیما میشود. به عنوان مثال جنگنده F-22 در سرعت زیر صوت دارای شعاع عملیاتی 680 مایل است، در صورت استفاده از قابلیت سوپرکروز موتورها، سرعت جنگنده به 1.8 ماخ رسیده و شعاع عملیاتی به 530 مایل میرسد. اما اگر قابلیت پسسوز هواپیما فعال شود، سرعت به 2.25 ماخ خواهد رسید و شعاع عملیاتی به زیر 400 مایل کاهش مییابد.
در مورد موتور جت هواپیماها یکی از پارامترهای قابل توجه نرخ کنارگذر (BPR) است. این عدد بیانگر نسبت جریان هوای عبوری از مجراهای کنارگذر موتور در مقایسه با حجم هوای عبوری از محفظه احتراق است. یک هواپیمای جنگنده نوعی با موتور توربوجت دارای BPR حدود 0.36:1 در حالت بیشینه قدرت خود است. در مورد هواپیماهای مسافربری با موتورهای توربوفن، برای حالت بیشترین بازدهی موتور، BPR حدود 10:1 است. هواپیماهای جنگنده نسل ششم از موتورهایی با فناوری ADVENT استفاده میکنند. این موتورها قابلیت تغییر سیکل دارند. ترکیبی از توربوجت برای بیشینهسازی قدرت و توربوفن برای بیشترین بازدهی مصرف سوخت. خلبان میتواند با توجه به شرایط عملیات خود، موتور را در وضعیت بیشترین سرعت یا بیشترین بازدهی مصرف سوخت قرار دهد.
در هواپیماهای جنگنده قدیمی مانور هواپیما توسط حرکت سطوح کنترلی روی بالها، بالچه و سکان عمودی ایجاد میشود. اما این سطوح باعث افزایش زیاد سطح مقطع راداری جنگنده میشوند. جنگندههای نسل ششم دارای سکان عمودی نبوده و بنابراین Rudder حذف خواهد شد. در ادامه Aileron و Elevatorها نیز حذف خواهند شد. در این هواپیماها رانش برداری نازلها (Trust-Vectoring) باعث انحراف فشار هوای خروجی موتورها با جهتهای خاص میشود. اما ممکن است موتورهای جنگنده نسل ششم به این سطح از فناوری اتکا نکرده و سراغ روشهای جدیدتر برود.
همانطور که گفته شد جنگندههای پنهانکار به منظور کاهش RCS خود، محموله و تسلیحات خود را در داخل بدنه مخفی میکنند. این باعث کاهش حجم قابل حمل تسلیحات و مخازن سوخت میشود.
سپس صدای موتور به گوش می رسد. این صدای صوتی هواپیما هنگام پرواز از بالای سر است. اگر می توانید هواپیمایی را بشنوید ، می توانید آن را ببینید و به سمت آن موشک شلیک کنید. اسفنج صوتی ساخته شده از کاربید هافنیوم و کاربید سیلیکون. این حلقه مقاوم در برابر حرارت و مقاوم در برابر فشار ، به اندازه و شکل یک دونات است که در داخل محفظه احتراق موتور قرار می گیرد. امواج صوتی را جذب می کند و تلاطم گازهای خروجی را بدون تأثیر بر نیروی رانش یا مصرف سوخت کاهش می دهد.
با رشد فناوری احتمالا ما شاهد استفاده از سلاحهای لیزری با قدرت بسیار بالا در جنگندههای نسل ششم خواهیم بود. در نظر داشته باشید انهدام یک جنگنده دشمن در فاصله 100 مایلی با چنین تسلیحاتی تنها 0.00054 ثانیه به طول خواهد انجامید. سلاح EMP (پالس الکترومغناطیس) مورد دیگری است که پیشبینی میشود در جنگندههای نسل آینده مورد استفاده قرار گیرد. موجهای ارسالی از سوی این اسلحه میتواند حسگرها (رادار، IR، SIGINT، ELINT)، سیستمهای ناوبری و کامپیوترهای کنترل پرواز هواپیماها یا موشکهای دشمن را از بین ببرد.hope I helped you understand the question. Roham Hesami, sixth
semester of aerospace engineering
رهام حسامی ترم ششم مهندسی هوافضا
فن آوری SABER (موتور موشک تنفس کننده هوای سینرژیک) نوید پیشرفت در پیشرانه فضایی کم کربن را در کنار سایر زمینه ها مانند سوخت های پایدار هوانوردی، پرواز با سرعت بالا در جو و عمر طولانی باتری خودروهای الکتریکی می دهد.
موشک های معمولی باید حامل اکسید کننده ای مانند اکسیژن مایع باشند که با سوخت موجود در محفظه احتراق موشک ترکیب می شود. این بدان معناست که موشکها برای عملکرد به بیش از 250 تن اکسیژن مایع نیاز دارند. هنگامی که این اکسیژن در مراحل اول مصرف می شود ، این مراحل مصرف شده دور انداخته می شود و باعث اتلاف و هزینه زیادی می شود. (شرکتهایی مانند SpaceX و Blue Origin در حال توسعه موشکهای قابل استفاده مجدد برای کمک به دور زدن این مشکل هستند، اما آنها هنوز موشکهای معمولی هستند.)
موشک های معمولی اکسیژن خود را حمل می کنند زیرا دما و فشار آن قابل کنترل است. این عملکرد راکت را تضمین می کند ، اما برای انجام این کار به سیستم های پیچیده ای نیاز است. SABER نیاز به حمل بیشتر اکسیژن را از بین می برد، اما انجام این کار آسان نیست.
چالش SABRE فشرده سازی اکسیژن اتمسفر تا حدود 140 اتمسفر قبل از وارد کردن آن به محفظه های احتراق موتور است. اما فشرده سازی اکسیژن تا آن درجه دمای آن را آنقدر بالا می برد که باعث ذوب شدن موتورها می شود. راه حل آن این است که هوا را با یک مبدل حرارتی پیش خنک کننده خنک کنید، تا جایی که تقریباً مایع شود. در آن نقطه ، یک توربین بر اساس تکنولوژی موتور جت استاندارد می تواند هوا را تا دمای کارکرد مورد نیاز فشرده کند.
این بدان معنی است که در حالی که SABER در جو زمین است، به جای اکسیژن مایع، از هوا برای سوزاندن سوخت هیدروژن خود استفاده می کند. این باعث افزایش 8 برابری مصرف سوخت می شود. هنگامی که SABER به ارتفاع 25 کیلومتری رسید ، جایی که هوا نازک تر است ، حالت را تغییر می دهد و به عنوان یک موشک استاندارد عمل می کند. وقتی حالت را تغییر می دهد ، تقریباً 20 درصد راه را به مدار زمین می رساند.
مانند بسیاری از چالش های مهندسی، درک آنچه که باید انجام شود، بخش سختی نیست. در واقع توسعه این فناوری ها بسیار دشوار است ، حتی اگر بسیاری از مردم تصور کنند که مهندسان موفق خواهند بود. کلید شرکت Reaction Engines Ltd ، شرکت توسعه دهنده SABER ، توسعه مبدل های حرارتی سبک وزن در قلب موتور است.
مبدلهای حرارتی در صنعت رایج هستند ، اما این مبدلهای حرارتی باید هوای ورودی را از 1000 درجه سانتیگراد تا -150 درجه سانتیگراد در کمتر از 1/100 ثانیه خنک کنند و باید این کار را انجام دهند در حالی که از ایجاد یخ زدگی جلوگیری می کند. آنها بسیار سبک هستند ، حدود 100 برابر سبک تر از تکنولوژی فعلی ، که به آنها اجازه می دهد برای اولین بار در هوا فضا استفاده شوند. برخی از ضریب سبکی این تبادلات حرارتی جدید ناشی از ضخامت دیواره لوله است که کمتر از 30 میکرون است. این کمتر از ضخامت موی انسان است.
Reaction Engines Limited می گوید که این مبدل های حرارتی همان تأثیر را بر سیستم های محرکه هوافضا خواهند داشت که تراشه های سیلیکونی در محاسبات داشته اند.
SABER - Synergetic Air Breathing Rocket Engine - یک کلاس جدید از موتور برای حرکت هواپیماهای پرسرعت و سفینه های فضایی است. SABER در ارائه کارآیی سوخت موتور جت با قدرت و قابلیت سرعت بالای یک موشک بی نظیر است.پیشرانه های هوافضای کلاس SABER می توانند نیروی رانش تنفسی هوا کارآمد را از حالت سکون تا سرعت های بالاتر از پنج برابر سرعت صوت در جو فراهم کنند. سپس موتور SABER می تواند در حالت موشک کار کند و اجازه پرواز فضایی تا سرعت مداری را می دهد. این معادل حداکثر بیست و پنج برابر سرعت صدا است. SABER از طریق توانایی "تنفس" هوا از جو به جای حمل اکسیژن خود ، در مقایسه با موتورهای موشکی معمولی ، مصرف سوخت پیشران را به میزان قابل توجهی کاهش می دهد.
Reaction Engines در حال حاضر طیف وسیعی از مبدلهای حرارتی فوق سبک و کاملاً جمع و جور را ایجاد کرده است که می توانند جریانهای هوایی را از دمای بیش از 1000 درجه سانتیگراد تا دمای محیط در کمتر از 1/20 ثانیه خنک کنند.
اجزای منفرد موتور SABER در یک برنامه تحقیق و توسعه گسترده، با گذراندن یک بررسی اولیه طراحی تایید شده اند. Reaction Engines در حال آزمایش مبدل حرارتی جدید خود در ایالات متحده است. این قطعه در معرض شرایط مافوق صوت نزدیک به 1000 درجه سانتیگراد قرار می گیرد که عملکرد پیش از خنک کننده آن را در شرایط جریان هوای با دمای بالا که در طول پرواز با سرعت بالا مورد انتظار است، شبیه سازی می کند.
."
بهبود پنهانکاری در جنگندههای نسل ششم
شش عامل مختلف برای پنهانکاری (Stealth) یک هواپیمای جنگنده در نظر گرفته میشود: اثر راداری (شکل فیزیکی)، اثر مادون قرمز، اثر صوتی، اثر بصری (مرئی)، اثر انتشارات الکترومغناطیسی (EMR)، اثر تلاطم هوا (تاوه). در مورد سطح مقطع راداری (RCS) یک جنگنده چه کارهایی میتوان انجام داد؟
در نسسل پنجم این مقدار برای جنگنده F-22 بسیار کمتر و حدود 0001/0 متر مربع است. با توجه به اینکه نصب موشک، بمب و مخازن سوخت در زیر بالهای هواپیما سطح مقطع راداری را به شدت افزایش میدهند، همچنین ما میدانیم که نصب موتور زیر بال، سکان عمودی انتهای هواپیما و نازلهای اگزوز RCS یک جنگنده را افزایش میدهند. به همین دلیل در بیشتر طرحهای ارائه شده از جنگندههای نسل ششم شاهد یکپارچهسازی ورودیهای هوا روی بدنه و بالها، حذف سکان عمودی دم و همچنین وجود یک صفحه پوششی در پایین نازل اگزوز هستیم. در گذشته حسگرها به صورت یک حباب یا زائده روی بدنه هواپیما قرار داشتند که باعث منعکس شدن سیگنالهای راداری میشد. اما امروزه این حسگرها و آنتنها به عنوان پوسته هوشمند صاف و مخفی هواپیما هستند. همچنین طرحهایی فیزیکی همچون بالهای پیوسته در این جنگندهها باعث کاهش چشمگیر RCS از طرفین، بالا و پایین و عقب پلتفرم میشوند. لینک ببین Reaction Engine’s Sabre engine
ما همچنین میدانیم هنگامی که جتهای پنهانکار با سرعتی بیشتر از سرعت صوت حرکت کنند، دماغه و لبه بالهای آنها بر اثر اصطکاک هوا گرم میشوند. این باعث میشود هواپیما به راحتی توسط حسگرهای مادون قرمز دشمن قابل شناسایی باشد. بنابراین جنگندههای نسل ششم باید مجهز به سیستمهای خنککننده در دماغه و بالهای خود باشند همچنین جنگندههای جدید با وارد کردن یک جریان هوای ثانویه به نازلهای اگزوز، دمای گازهای خروجی را کاهش داده و در نتیجه اثرات IR هواپیما را کم میکنند. بنابراین شناسایی جنگندههای نسل ششم با استفاده از حسگرهای مادونقرمز بسیار دشوار خواهد بود. لینک ببینReaction Engine’s Sabre engine
مسئله دیگر سروصدای زیاد موتورهای جنگنده است. در واقع هنگامی که بتوان صدای یک جنگنده را شنید به این معناست که میتوان به سمت آن موشک شلیک کرد. اسفنج آکوستیک با استفاده از کاربید سیلیکون و کاربید هافنیوم . این اسفنج در مقابل فشار و دما مقاوم بوده و میتواند در داخل محفظه احتراق موتور جای گیرد. اسفنج میتواند بدون تاثیرگذاری روی نیروی رانش و مصرف سوخت، امواج صوتی را جذب کرده و تلاطم گازهای خروجی از اگزوز را کاهش دهد.
یکی دیگر از چالشهای جنگنده نسل ششم، قابلیت دیده شدن در طیف نور مرئی است. پوششهای نامرئی با استفاده از فراماده که این پوششها مواد جامدی هستند که نور را به دور یک جسم خم میکنند
امواج الکترومغناطیس نیز توسط سیستمهای داخل هواپیما منتشر میشوند. سیگنالهای راداری و ارتباطی از جمله این امواج هستند. این سیگنالها میتوانند توسط سیستمهای شناسایی الکترونیک (ELINT) یا شناسایی سیگنال (SIGINT) دریافت و محل، سرعت و مسیر هواپیما را به دشمن بفهماند. این آسیبپذیری میتواند با انتشار سیگنالهایی با قدرت کمتر ارسال داده در یک طیف از فرکانس، استفاده از شکل موجهای متفاوت و تغییر مداوم نرخ پالس کاهش یابد. استفاده از روشهای مختلف امروزی میتواند مقدار انتشار امواج رادیویی را از جنگندههای نسل ششم بسیار کم کند.
به اثر تلاطم هوا میرسیم؛ کشف گردابهایی که پس از پرواز هواپیما در هوا باقی میماند. احتمالا میدانید که رادارهای هواشناسی داپلر میتوانند microburstها مانند جریانات رو به پایین هوا در نزدیکی فرودگاهها یا گردبادها را تشخیص دهند. برخی مقالات منتشر شده در اینترنت نشان میدهد که چگونه یک رادارداپلر میتواند تلاطمهای ساخته شده توسط بشر را شناسایی کند و البته اینکه هر هواپیمای جنگنده یک اثر گردابی منحصربهفرد در هوا ایجاد میکند. بنابراین نحوه تشخیص تلاطم هوا توسط رادارها نیز در طراحی فیزیک و ساختار یک هواپیمای نسل ششم تاثیرگذار خواهد بود. رادارهای ماهوارهها میتوانند با فناوریهای روز، زیردریاییها را توسط بررسی مسیر آشفتگی که روی آبها میگذارند، شناسایی و ردگیری کنند.
بیشتر هواپیماهای پنهانکار نسل پنجم برای رسیدن به سرعت مافوق صوت باید از ویژگی پسسوز یا Reheat در موتورهای خود استفاده کنند. این کار باعث افزایش قابل توجه مصرف سوخت و کاهش شعاع عملیاتی هواپیما میشود. به عنوان مثال جنگنده F-22 در سرعت زیر صوت دارای شعاع عملیاتی 680 مایل است، در صورت استفاده از قابلیت سوپرکروز موتورها، سرعت جنگنده به 1.8 ماخ رسیده و شعاع عملیاتی به 530 مایل میرسد. اما اگر قابلیت پسسوز هواپیما فعال شود، سرعت به 2.25 ماخ خواهد رسید و شعاع عملیاتی به زیر 400 مایل کاهش مییابد.
در مورد موتور جت هواپیماها یکی از پارامترهای قابل توجه نرخ کنارگذر (BPR) است. این عدد بیانگر نسبت جریان هوای عبوری از مجراهای کنارگذر موتور در مقایسه با حجم هوای عبوری از محفظه احتراق است. یک هواپیمای جنگنده نوعی با موتور توربوجت دارای BPR حدود 0.36:1 در حالت بیشینه قدرت خود است. در مورد هواپیماهای مسافربری با موتورهای توربوفن، برای حالت بیشترین بازدهی موتور، BPR حدود 10:1 است. هواپیماهای جنگنده نسل ششم از موتورهایی با فناوری ADVENT استفاده میکنند. این موتورها قابلیت تغییر سیکل دارند. ترکیبی از توربوجت برای بیشینهسازی قدرت و توربوفن برای بیشترین بازدهی مصرف سوخت. خلبان میتواند با توجه به شرایط عملیات خود، موتور را در وضعیت بیشترین سرعت یا بیشترین بازدهی مصرف سوخت قرار دهد.
در هواپیماهای جنگنده قدیمی مانور هواپیما توسط حرکت سطوح کنترلی روی بالها، بالچه و سکان عمودی ایجاد میشود. اما این سطوح باعث افزایش زیاد سطح مقطع راداری جنگنده میشوند. جنگندههای نسل ششم دارای سکان عمودی نبوده و بنابراین Rudder حذف خواهد شد. در ادامه Aileron و Elevatorها نیز حذف خواهند شد. در این هواپیماها رانش برداری نازلها (Trust-Vectoring) باعث انحراف فشار هوای خروجی موتورها با جهتهای خاص میشود. اما ممکن است موتورهای جنگنده نسل ششم به این سطح از فناوری اتکا نکرده و سراغ روشهای جدیدتر برود.
همانطور که گفته شد جنگندههای پنهانکار به منظور کاهش RCS خود، محموله و تسلیحات خود را در داخل بدنه مخفی میکنند. این باعث کاهش حجم قابل حمل تسلیحات و مخازن سوخت میشود.
سپس صدای موتور به گوش می رسد. این صدای صوتی هواپیما هنگام پرواز از بالای سر است. اگر می توانید هواپیمایی را بشنوید ، می توانید آن را ببینید و به سمت آن موشک شلیک کنید. اسفنج صوتی ساخته شده از کاربید هافنیوم و کاربید سیلیکون. این حلقه مقاوم در برابر حرارت و مقاوم در برابر فشار ، به اندازه و شکل یک دونات است که در داخل محفظه احتراق موتور قرار می گیرد. امواج صوتی را جذب می کند و تلاطم گازهای خروجی را بدون تأثیر بر نیروی رانش یا مصرف سوخت کاهش می دهد.
با رشد فناوری احتمالا ما شاهد استفاده از سلاحهای لیزری با قدرت بسیار بالا در جنگندههای نسل ششم خواهیم بود. در نظر داشته باشید انهدام یک جنگنده دشمن در فاصله 100 مایلی با چنین تسلیحاتی تنها 0.00054 ثانیه به طول خواهد انجامید. سلاح EMP (پالس الکترومغناطیس) مورد دیگری است که پیشبینی میشود در جنگندههای نسل آینده مورد استفاده قرار گیرد. موجهای ارسالی از سوی این اسلحه میتواند حسگرها (رادار، IR، SIGINT، ELINT)، سیستمهای ناوبری و کامپیوترهای کنترل پرواز هواپیماها یا موشکهای دشمن را از بین ببرد.hope I helped you understand the question. Roham Hesami, sixth
semester of aerospace engineering
رهام حسامی ترم ششم مهندسی هوافضا