PDA

توجه ! این یک نسخه آرشیو شده میباشد و در این حالت شما عکسی را مشاهده نمیکنید برای مشاهده کامل متن و عکسها بر روی لینک مقابل کلیک کنید : هواپیمای آزمایشی ، پژوهشی ؛ X-29



Arman
23-12-2005, 13:23
بنام خدا




X-29 و بال های رو به جلو، انقلابی در طراحی بال






می گویند که در قرن بیست و یکم، هیچ گاه نباید گفت «غیر ممکن است». در این دنیای تکنولوژی و علم و صنعت که هر روز اختراعی جدید به ثبت می رسد و «غیر ممکنی» به ممکن تبدیل می گردد، باید انتظار هر نوآوری جدیدی را داشت. در صنعت هوا فضا، این نوآوری این بار، X-29 است.




هواپیمای بال رو به جلوی X-29، با الهام از طرح Ju-287 المانی



X-29 شبیه به هواپیمایی است که تقریباً به عقب پرواز می کند. اما اشتباه نکنید! چنین نیست. این هواپیما، از بال های رو به جلو بهره می جوید. اندیشه هواپیماهایی با بال های رو به جلو، از سال های جنگ جهانی دوم در ذهن طراحان هواپیمایی نقش بسته بود، اما محدودیت های سازه ای اجازه ساخت چنین هواپیمایی را نمی داد. بال های چنین هواپیمایی می بایست به اندازه کافی قدرتمند باشند که نیروی عظیم ناشی از جلوگرایی و مقاومت بال ها در برابر هوا را با آن سرعت، خنثی کنند.


حتی آلمانی ها، هواپیمایی با بال های رو به جلو با نام Ju-287 طراحی کردند که در آن زمان به دلیل عدم وجود مواد کامپوزیتی و فناوری لازم برای به کارگیری آن ها در چنین هواپیمایی، این طرح شکست خورد. اما این طرح جالب، تا سال ها به فراموشی سپرده شد. در در اویل دهه 80، محققان مرکز هوافضایی شرکت ناسا، به تدریج حیاتی دوباره به این تفکر بخشیده و هواپیمایی را با نام X-29 متولد ساختند.




هواپیمای X-29 شماره 2 در زاویه حمله بسیار بالا



هواپیمای X-29 یک هواپیما مانند تمام هواپیماهای نسل چهارم بود و شباهت های فراوانی میان این هواپیما و هواپیما های معمولی دیگر دیده می شد، اما آنچه که این هواپیما را از دیگر هواپیما ها متمایز می کرد، طراح خاص بال های رو به جلوی آن بود.

طرح بال رو به جلو با ترکیب بالچه هایی در جلو یا همان کانارد ها، وسیله ای بود که بنا بر انتظار محققان ناسا، می بایست قدرتی خاص در انجام مانور در سرعت های بالا و اکثراً مافوق صوت، برای هواپیما به ارمغان آورد. از هواپیمای X-29، تنها دو فروند با نام های شماره یک و شماره دو توسط شرکت گرومن ساخته شد. هواپیمای شماره یک، نخستین پروازش را در 14 دسامبر 1984 و هواپیمای شماره 2، نخستین پروازش را در 23 می 1989 انجام داد.

حال ببینیم رمز مانورپذیری بالای این جنگنده در چه بود: اگر به شکل 1 نگاه کنید، می بینید که در هواپیماهای معمولی، هوا پس از رد شدن از روی بال ها تمایل به واگرایی دارد، یعنی در قسمت پشت هواپیما به راحتی پخش می شود.



شكل 1


در حالی که در هواپیمای X-29 عکس قضیه صادق است و هوا تمایل به رفتن به سمت ریشه بال دارد. این ویژگی باعث می شود که در مواقعی که هواپیما در حال اوجگیری با زاویه زیاد حمله است، جریان هوا روی بال کاهش آن چنانی نیافته و در نتیجه شهپر ها و دیگر اجزای کنترلی کار خود را به خوبی انجام دهند. اصلی ترین قسمتی که در X-29 وظیفه تنظیم اوج گیری هواپیما را به عهده داشت، کانارد ها یا بالچه های جلوی هواپیما بود.


نوآوری دیگر در سطوح کنترلی این هواپیما، فلپ-شهپر ترکیبی این هواپیما یا Flaperons بود. فلپ-شهپرهای این هواپیما، بالچه هایی در لبه فرار این هواپیما بودند که هم در نقش فلپ برای افزایش برا و کمک به عملکرد کاناردها هم در نقش شهپرها برای دور زدن هواپیما عمل می کردند.




http://up.aerospacetalk.ir/index.php?module=thumbnail&file=36539994890181313454.jpg (http://up.aerospacetalk.ir/images/36539994890181313454.jpg)

هواپیمای X-29 در زاویه حمله AOA بالا


در ابتدای طراحی این هواپیما، مهندسان با مشکلاتی نیز مواجه شدند که از جمله آن می توان به عدم پایداری هواپیما در سرعت های زیر صوت اشاره کرد. این مشکل، با افزودن یک پردازنده مخصوص تنظیم عملکرد کاناردها و دیگر سطوح کنترلی که در هر ثانیه، 40 بار به تنظیم دوباره موقعیت کاناردها می پرداخت، رفع شد.


هر یک از سه کامپیوتر مخصوصی که در هر لحظه وضعیت پرواز را چک می کردند، خود دارای کامپیوتر های پشتیبان بودند که در صورت بروز اشکال در هریک، کامپیوتر پشتیبان به کار می افتاد و وظیفه کامپیوتر معیوب را بر عهده می گرفت.


در طراحی بال های X-29، از طرح بال های فرابحرانی یا Supercritical استفاده شده بود. همانطوری که می دانید، امواج ضربه ای که هنگام پرواز با سرعت صوت به وجود می آیند، باعث ایجاد پسای فراوانی می شوند. بال های فرابحرانی که سطح بالایی صاف تری دارند به تاخیر در ایجاد شدن امواج ضربه ای در سرعت صوت کمک کرده در نتیجه پسای کمتری به هواپیما وارد می شود.



هواپیمای شماره دوم نیز پس از تولید، آزمایشات بسیاری را انجام داد. این هواپیما، برای آزمایش مانورپذیری هواپیما در زوایه های حمله یا همان زاویه ی اوجگیری بسیار بالا به کار گرفته شد. نتیجه های این آزمایشات، واقعاً درخشان بود، چرا که هواپیمای شماره دو، توانسته بود که در زاویه حمله 67 درجه نسبت به سطح پرواز معمولی، ویِژگی های آیرودینامیکی خود را کاملاً حفظ کند. برای درک بهتر موضوع، خوب است بدانید که بیشترین زاویه حمله ای که هواپیمای توانای F-14 تامکت می تواند در آن ویژگی های دینامیکی خود را حفظ نماید، از 37 درجه بیشتر نیست!


این ویژگی بسیار عالی هواپیمای X-29 که به مدد طراحی بی نظیر بال های رو به جلو و کاناردهای آن صورت گرفته بود، تحسین همگان را برانگیخت. جالب است که این توانایی فوق العاده، بدون استفاده از فلپ های لبه حمله یا Slat های معمول در اکثر هواپیماهای امروزی یا سیستم های تغییر جهت رانش موتور به دست آمده بود.


http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/d/df/Grumman_X-29_Cockpit.jpg/220px-Grumman_X-29_Cockpit.jpg (http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/df/Grumman_X-29_Cockpit.jpg)


کاکپیت ساده هواپیمای X-29، نشان دهنده ها بیشتر به ادوات هوایی دهه 60 شبیه اند



X-29 در سرعت های مافوق صوت، یک اعجوبه بود، چرا که کاهش فوق العاده پسا به لطف استفاده از بال های جلوگرا، کنترل پذیری فوق العاده با استفاده از کاناردهای بی نظیر آن و قابلیت رسیدن به 67 درجه زاویه حمله بدون از دست دادن نیروی برا واقعاً از این هواپیما یک پرنده بی همتا ساخته بود.



هواپیمای X-29 یک هواپیمای تک سرنشینه است که دارای طولی معادل 14 متر و دهنه بال 8 متر است. هر دو نمونه تولید شده از X-29، به یک موتور توربوفن F404-GE-400 تجهیز شده بودند که توانایی لازم را برای انجام تست های مختلف بر روی هواپیما را فراهم می کرد.

بال های این هواپیما به طور عمده ای از مواد کامپوزیتی ساخته شده اند که استحکام و سبکی وزن آن ها در این کاربرد مورد نظر است. تنها تفاوت میان نمونه شماره یک و نمونه شماره دو، وجود یک چتر کاهنده سرعت در انتهای دم هواپیمای شماره دو است که این هواپیما را از نمونه اول متمایز می سازد. سازه اصلی هواپیما نیز از آلیاژ آلومینیوم و تیتانیوم ساخته شده است که مقاومتی عالی برای رژیم های مختلف پرواز را فراهم می آورد.




http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/3/36/Grumman_X-29_outline.svg/350px-Grumman_X-29_outline.svg.png (http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/3/36/Grumman_X-29_outline.svg/535px-Grumman_X-29_outline.svg.png)


طراحی این هواپیما و البته موفقیت آن، وعده ای به طراحان آینده برای طراحی هواپیماهایی با قابلیت های چشمگیر بود. الهام های طرح بال های این هواپیما، به خوبی در بال های ذوزنقه ای هواپیمای نوین F-22 و بال های جلوگرای هواپیمای سوخو 47 روسی مشخص است که گشایش فصل تازه ای را در طراحی هواپیمایی نوید می دهد.



پیوند فرتور در بایگانی ایرواسپیس تاک
http://up.aerospacetalk.ir/index.php?module=thumbnail&file=36539994890181313454.jpg (http://up.aerospacetalk.ir/index.php?module=thumbnail&file=36539994890181313454.jpg)
پیوند فرتور از بن پایه
http://www.allstar.fiu.edu/aero/images/x-29-a.jpg (http://www.allstar.fiu.edu/aero/images/x-29-a.jpg)
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/3/36/Grumman_X-29_outline.svg/535px-Grumman_X-29_outline.svg.png (http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/3/36/Grumman_X-29_outline.svg/535px-Grumman_X-29_outline.svg.png)
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/df/Grumman_X-29_Cockpit.jpg (http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/df/Grumman_X-29_Cockpit.jpg)

برگردان و گرداوری : ارمان سید احمدی

MAJID
28-12-2005, 09:36
بنام خدا

دو تا فرتور از دوقلوهای X-29 ناسا




http://up.aerospacetalk.ir/index.php?module=thumbnail&file=76817396875657908302.jpg (http://up.aerospacetalk.ir/images/76817396875657908302.jpg)


http://up.aerospacetalk.ir/index.php?module=thumbnail&file=10231414188651331167.jpg (http://up.aerospacetalk.ir/images/10231414188651331167.jpg)



پیوند فرتورها در بایگانی ایرواسپیس تاک

http://up.aerospacetalk.ir/viewer.php?file=76817396875657908302.jpg (http://up.aerospacetalk.ir/viewer.php?file=76817396875657908302.jpg)
http://up.aerospacetalk.ir/viewer.php?file=10231414188651331167.jpg (http://up.aerospacetalk.ir/viewer.php?file=10231414188651331167.jpg)


پیوند فرتورها از بن پایه
http://www.dfrc.nasa.gov/Gallery/Photo/ ... -357-4.jpg (http://www.dfrc.nasa.gov/Gallery/Photo/X-29/Small/EC90-357-4.jpg)
http://www.dfrc.nasa.gov/Gallery/Photo/ ... 357-06.jpg (http://www.dfrc.nasa.gov/Gallery/Photo/X-29/Small/EC90-357-06.jpg)

حامد85
23-06-2006, 02:38
اگر اشتباه نكنم سوخو هم طرح يك هواپيماي بال به جلو رو اراپه داده :-??

cybersaber
23-06-2006, 11:36
اگر اشتباه نكنم سوخو هم طرح يك هواپيماي بال به جلو رو اراپه داده :-??



درسته، s-47 برکوت

Tomcattter
27-06-2006, 21:29
بنام خدا

آلمانها مانند سایر بخشهای هوانوردی جز پیشگامان در این زمینه بودن و نمونه آن هواپیمای بسیار پشرفته در زمان خود JU-287 هستش


http://up.aerospacetalk.ir/index.php?module=thumbnail&file=52238279399718187368.jpg (http://up.aerospacetalk.ir/images/52238279399718187368.jpg)




آرمان
گمان میکنم فردید امین هواپیمای X-29 باشه که همانندی زیادی به F-20 داره



پیوند فرتور در بایگانی ایرواسپیس تاک
http://up.aerospacetalk.ir/viewer.php?file=52238279399718187368.jpg (http://up.aerospacetalk.ir/viewer.php?file=52238279399718187368.jpg)
پیوند فرتور از بن پایه
http://www.warbirdsresourcegroup.org/LRG/images/ju287-1.jpg (http://www.warbirdsresourcegroup.org/LRG/images/ju287-1.jpg)

Amin
27-06-2006, 23:35
آرمان جان من يه جا خوندم كه اين هواپيما ساختارش بر اساس هواپيماي اف5 طراحي شده فكر كنم دايره المعارف ويكي پديا بود :-?

Arman
28-06-2006, 10:11
امين جان، من تصور كردم كه شما در مورد عكس Ju-287 داريد صحبت مي كنيد. ببخشيد.

بله طرح X-29 شباهت هاي زيادي به F-5 داره و البته نمي تونيم استفاده از قسمت هايي از طرح همون جنگنده رو ناديده بگيريم.

antheus
11-07-2013, 22:17
درود بر ایران و ایرانیان آریایی

برافراشته باد درفش سرفراز کاویانی










http://up.aerospacetalk.ir/images/38859322819305984253_thumb.jpg (http://up.aerospacetalk.ir/viewer.php?file=38859322819305984253.jpg)

3views

phoenix12
15-09-2013, 16:27
پیشگفتار:

هواپیمای آزمایشی ایکس-29 یک پرنده آزمایشی بود که به وسیله شرکت گرومن برای آزمودن بال های پیشگرا و دیگر سامانه های نوین آن زمان ساخته شد،
طراحی آیرودینامیکی ناپایدار اینگونه هواپیماها باعث چابکی بیشتر آنها میشود اما از طرف دیگر آنها را نیازمند استفاده از سامانه های کامپیوتری
برای کنترلشان میکند
استفاده از مواد ترکیبی یا کامپوزیت باعث کنترل پدیده هواکشسانی بال پیشگرا و همچنین کاهش وزن هواپیما شده بود
این هواپیما نخستین پرواز خود را در سال 1984 انجام داد و تنها دو فروند از آن ساخته شد.



http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/9/91/Grumman-X29-InFlight.jpg/799px-Grumman-X29-InFlight.jpg


ادامه دارد...

بن پایه (http://en.wikipedia.org/wiki/Grumman_X-29)

FERDOWSI
15-09-2013, 22:29
استفاده از مواد ترکیبی یا کامپوزیت باعث کنترل پدیده هواکشسانی بال پیشگرا و همچنین کاهش وزن هواپیما شده بود


هواکشسانی: Aeroelasticity
نیروهای آئرودینامیکی موثر از سوی هوا، بر روی یک بال الاستیک (با قابلیت تغییر شکل) منجر به ایجاد تغییراتی در اون میشن که میتونه منجر به تغییر توزیع نیروهای آئرودینامیکی، تولید ارتعاشات خود القا، و یا حتی ایجاد تغییر شکل های بزرگ و ناخواسته بشه. این مسئله در بال های پیشگرا که توزیع نیروی برا، علاوه بر خمش معمول و مشابه بال های پسگرا، تولید پیچش شدیدی هم میکنه، با اهمیت تر هست و اگه کنترل نشده حتی میتونه منجر به تخریب بال و سقوط بشه.

phoenix12
23-09-2013, 19:06
طراحی و توسعه:




دو فروند ایکس-29 به وسیله گرومن از روی بدنه آماده دو فروند هواپیمای اف-5 ای ساخته شدند! (هواپیمای 63-8372 به 82-0003 و هواپیمای 65-10573 به 82-0049 تغییر پیدا کرد)
پس از رقابت این طرح با طرح دیگری که برای ساخت از روی بدنه هواپیمای اف-16 ایجاد شد،نهایتا طرح ایکس-29 از بخش جلویی بدنه هواپیمای "اف-5 ای"1 و ارابه جلویی آن و سطوح کنترل و عملگر ها و ارابه اصلی که از "اف-16" به عاریت گرفته بود ساخته شد؛
تکنولوژی پیشرفته ای که طرح ایکس-29 را شدنی ساخت استفاده از مواد ترکیبی فیبر کربن2 بود
بخش هایی از بال این هواپیما از رزین های گرافیتی3 ساخته شده و بال ها با زاویه 33 درجه به جلو به بدنه وصل شدند؛
نام داخلی این طرح در شرکت گرومن "مدل 712"4 بود



http://up.aerospacetalk.ir/images/69059218997217012612_thumb.jpg (http://up.aerospacetalk.ir/viewer.php?file=69059218997217012612.jpg)





طراحی با کنترل سه سطحی و پایداری ماندگار:

در کتاب طراحی هواپیما "جان راسکمن"5 این هواپیما به خاطر سامانه تولید لیفت و کنترل به هواپیمای سه سطحه6 نامگذاری شده که دارای کانارد،بال پیشگرا و همچنین طوقه7 در انتهای بدنه می باشد،استفاده از کانارد و بال باعث کاهش پسای موجی و استفاده از طوقه در پشت مرکز ثقل باعث جبران نیروهای تولید شده به وسیله کانارد و اعتماد بیشتر به آن شده بود؛
این هواپیما در آزمایش های پروازی مانورپذیری بالای خود را ثابت کرد و توانست به زاویه حمله 67 درجه برسد،
پیکربندی خوب همراه با قرارگیری مرکز ثقل در پشت مرکز آیرودینامیکی باعث غلبه بر ناپایداری ذاتی آن شد،پایداری این هواپیما به وسیله سامانه کامپیوتری که سطوح کنترل را 40 بار در ثانیه تصحیح میکرد برآورده شده بود،کنترل پرواز بر عهده سه کامپیوتر دیجیتالی که سه سامانه کامپیوتری آنالوگ آنها را پشتیبانی می کردند انجام می گرفت،هر سامانه به طور مجزا عمل کرده و اندازه گیری های همدیگر را کنترل کرده تا اگر یکی از سامانه ها دچار خرابی شد این خرابی تاثیری در کار کنترل پرواز نداشته باشد

http://www.oyuncaks.net/wp-content/uploads/2013/01/x29_3v.jpg








واژگان:



Northrop (http://en.wikipedia.org/wiki/Northrop_Corporation) F-5A Freedom Fighter (http://en.wikipedia.org/wiki/Northrop_F-5)


carbon-fiber composites


graphite epoxy


"Grumman Model 712"


Jan Roskam (http://en.wikipedia.org/wiki/Jan_Roskam)


three surface aircraft (http://en.wikipedia.org/wiki/Three_surface_aircraft)


strake (http://en.wikipedia.org/wiki/Strake_%28aviation%29)

capt.saffari
23-09-2013, 19:45
در کتاب اصول و مفاهیم پرواز خوندم که : برای اینکه هواپیمای X-29 پایدار بماند سیستم کنترل پروازی باید در هر ثانیه 40 بار عمل تحصیح را انجام بدهد.
یعنی اگر کامپیوتر هواپیما از کار بیفته الفاتحه ...!!!

FERDOWSI
23-09-2013, 21:05
طراحی و توسعه:

بخش هایی از بال این هواپیما از رزین های گرافیتی3 ساخته شده و بال ها با زاویه 33 درجه به جلو به بدنه وصل شدند؛


پیکربندی خوب همراه با قرارگیری مرکز ثقل در پشت مرکز آیرودینامیکی باعث غلبه بر ناپایداری ذاتی آن شد


با تشکر فراون از مقاله خوبتون.
1) گرافیت اپوکسی، رزین گرافیتی نیبست. بلکه به کامپوزیت هایی با ماتریس اپوکسی و الیاف گرافیتی گفته میشه
2)قرارگیری مرکز ثقل در پشت مرکز آئرودینامیکی پرنده خود باعث ناپایداری ذاتی(Nose Up Condition) هست که استفاده از پیکربندی سه سطحی به این مشکل غلبه می کنه.