ارسال دیدگاه
امروز: سه شنبه , ۱۳ آبان , ۱۴۰۴
X
دانشمندان چینی موفق به توسعه یک نمونه اولیه از موشک هایپرسونیک با قابلیت تغییر شکل یا به‌اصطلاح «مورفینگ» شده‌اند که می‌تواند با سرعتی بیش از ۵ ماخ (حدود ۶,۱۷۴ کیلومتر بر ساعت) پرواز کند. بر اساس گزارش‌ها، این فناوری جدید قادر است در حین پرواز، شکل خود را تغییر دهد.
قابلیت تغییرشکل شامل بال‌هایی جمع‌شونده است که می‌توانند تا شوند و بدنه‌ی موشک را باریک‌تر و آیرودینامیک‌تر کنند. این ویژگی باعث کاهش نیروی مقاومت هوا می‌شود و به موشک هایپرسونیک امکان می‌دهد با سرعت بسیار بالا پرواز کند.
زمانی که بال‌ها باز می‌شوند، نیروی لیفت و قابلیت مانور افزایش می‌یابد و موشک می‌تواند چرخش یا گلاید بهتری انجام دهد. به گفته‌ی متخصصان، این انعطاف‌پذیری در حوزه‌ی پروازهای هایپرسونیک به‌منزله‌ی «جام مقدس» فناوری به شمار می‌رود، زیرا بیشتر موشک‌های هایپرسونیک ناچارند بین دو حالت سرعت بالا یا کنترل بهتر یکی را انتخاب کنند.
این موشک جدید توسط تیمی به سرپرستی پروفسور وانگ پنگ در دانشگاه ملی فناوری دفاعی چین ساخته شده است که از مراکز مهم تحقیقاتی تحت نظارت ارتش چین محسوب می‌شود. مقاله‌ی مربوط به این پژوهش در نشریه‌ی علمی Acta Aeronautica et Astronautica Sinica، معتبرترین مجله‌ی هوافضای چین، منتشر شده است. پژوهشگران تنها به نظریه بسنده نکرده‌اند، بلکه آزمایش‌هایی در پلتفرم شبیه‌سازی سخت‌افزار در حلقه (HIL) نیز انجام داده‌اند.
در این آزمایش‌ها، سیستم کنترل پرواز یا همان «مغز» موشک به سخت‌افزار واقعی و حسگرهایی متصل است که در شبیه‌سازی شرایط پروازی به کار می‌روند. این امر نشان می‌دهد که سیستم کنترل، به‌صورت هم‌زمان و واقعی با اجزای فیزیکی کار می‌کند و صرفاً محدود به مدل‌های رایانه‌ای نیست.
این فناوری جدید می‌تواند تأثیرات قابل‌توجهی در زمینه‌ی نظامی داشته باشد. چین پیش‌تر موشک کروز هایپرسونیک CJ-1000 را معرفی کرده بود که ادعا می‌شود قادر است اهداف متحرک، حتی هواپیماها یا کشتی‌ها، را از فاصله‌ی چند هزار کیلومتری هدف قرار دهد. این در حالی است که کارشناسان پیش‌تر چنین قابلیتی را غیرممکن می‌دانستند، زیرا پرواز هایپرسونیک معمولاً چابکی را فدای سرعت می‌کند. اما در تئوری، مفهوم جدید بال‌های تغییرشکل‌دهنده می‌تواند امکانات تازه‌ای را برای چین در حوزه‌ی فناوری هایپرسونیک فراهم آورد.
در حالت بال‌های جمع‌شده، موشک می‌تواند با سرعت بسیار بالا به منطقه‌ی هدف برسد. سپس، با باز کردن جزئی بال‌ها، توانایی تغییر مسیر، شیرجه یا مانور را پیدا می‌کند و رهگیری یا پیش‌بینی مسیر آن را برای سامانه‌های دفاعی دشمن بسیار دشوار می‌سازد.
اگر ادعاهای مربوط به این موشک هایپرسونیک صحت داشته باشد، این فناوری می‌تواند برتری چشمگیری برای چین در نفوذ به سامانه‌های دفاعی یا هدف‌گیری اهداف متحرک و باارزش مانند ناوهای هواپیمابر یا جنگنده‌های رادارگریز فراهم کند.
با این حال، این فناوری بدون چالش نیست. پرواز با سرعتی بیش از ۵ ماخ به معنی تجربه‌ی دمای بالاتر از ۲,۰۰۰ درجه سانتی‌گراد است؛ دمایی که می‌تواند فلزات را نرم کرده و حتی هوای اطراف موشک را یونیزه کند. علاوه بر این، نیروهای آیرودینامیکی عظیمی بر سازه وارد می‌شود، به طوری که هر جزء متحرک می‌تواند به نقطه‌ای بحرانی برای شکست تبدیل گردد. بال‌های متحرک نیز پیچیدگی بیشتری به این معادله اضافه می‌کنند.
هر تغییر در شکل بال‌ها، الگوی جریان هوا و نیروهای آیرودینامیکی را دگرگون می‌سازد و در نتیجه کنترل پرواز را تحت‌تأثیر قرار می‌دهد. علاوه بر چالش‌های مکانیکی، رایانه‌ی پرواز باید در هر لحظه، نیروی لیفت، درگ و پایداری را محاسبه کند. تیم پژوهشی توضیح می‌دهد که این امر مستلزم عملکرد دقیق و بدون تأخیر عملگرها (موتورهای محرک بال) است، زیرا هرگونه لرزش یا تأخیر می‌تواند موجب ناپایداری شود.
در عین حال، رایانه‌های موجود در موشک‌ها معمولا کوچک، مقاوم و با توان پردازشی محدود هستند و نمی‌توانند نقش ابررایانه‌ها را ایفا کنند. بنابراین، الگوریتم کنترلی باید به‌حدی کارآمد باشد که بدون نیاز به توان محاسباتی زیاد، تصمیمات سریع و پایدار بگیرد. تیم وانگ ادعا می‌کند که با استفاده از الگوریتمی جدید متشکل از چند نوآوری این مشکل را حل کرده است.
اولین نوآوری، مدل‌سازی سیستم مرتبه‌‌ی بالا است؛ یعنی نمایش ریاضی بسیار دقیق از رفتار تمام بخش‌های موشک. دوم، استفاده از روش Prescribed Performance Control است که مقادیر هدف مشخصی مانند خطای مجاز و زمان پاسخ را از پیش تعیین می‌کند. سوم، بهره‌گیری از فناوری Super-Twisting Sliding-Mode Control است که می‌تواند در برابر عدم‌قطعیت‌ها و نویز مقاوم باشد و از لرزش‌های مخرب عملگرها جلوگیری کند.
کاربرد این فناوری محدود به حوزه‌ی نظامی نیست. این روش می‌تواند در صنایع غیرنظامی مانند پروازهای تجاری یا حمل‌ونقل سریع بار نیز تحول ایجاد کند. برای مثال، زمان پروازهای بین‌قاره‌ای تجاری که امروزه ۱۰ تا ۱۲ ساعت طول می‌کشد، می‌تواند به ۱ تا ۲ ساعت کاهش یابد. همچنین، این فناوری می‌تواند مسیر تازه‌ای برای حمل‌ونقل سریع کالا میان قاره‌ها بگشاید.
در صورت صحت این گزارش، دستاورد دانشمندان چینی یکی از بزرگ‌ترین جهش‌ها در فناوری هایپرسونیک محسوب می‌شود و نشانه‌ای از پیشروی چین به قلمرویی است که حتی کشورهای پیشرفته نیز هنوز به‌طور کامل بر آن مسلط نشده‌اند.
دانلود آهنگ
طراحی و اجرا :
وین تم
هر گونه کپی برداری از طرح قالب یا مطالب پیگرد قانونی خواهد داشت ، کلیه حقوق این وب سایت متعلق به وب سایت تک فان است
دیدگاهتان را بنویسید