گام بلند ایران برای ساخت موشکهای کروز مافوق صوت /انقلابی در صنعت دفاعی +تصاویر
تاریخ انتشار: ۱۱ آبان ۱۳۹۸ | کد خبر: ۲۵۶۵۱۲۲۷
دستیابی متخصصان کشورمان به فناوری طراحی و ساخت موتورهای رمجت، امکان ساخت موشکهای ضدکشتی فراصوت بدون استفاده از موتورهای توربین گاز را تسهیل میکند.
به گزارش شریان نیوز،یکی از اخبار مهم در حوزه فناوریهای پیشرفته هوافضا که در روزهای اخیر منتشر شد، خبر ساخت موتور رمجت توسط یک شرکت دانش بنیان فعال در زمینه پیشرانش هوایی بود که چندان مورد توجه قرار نگرفت.
بیشتر بخوانید:
اخباری که در وبسایت منتشر نمیشوند!
موتور رمجت (Ramjet) چیست؟
تمامی انواع موتورهای توربین گاز، موتورهای راکتی شامل سوخت مایع و جامد و نیز موتورهای رمجت، اسکرمجت و... پیشرانه هایی هستند که بر اساس قانون عمل و عکس العمل کار کرده و از جت خروجی سیال، نیروی رانش را ایجاد میکنند. در این بین، موتورهای توربین گاز به عنوان موتورهای هواتنفسی و موتورهای راکتی به عنوان پیشرانههایی که سوخت و اکسیژن لازم برای احتراق را با خود حمل می کنند، بسیار پرکاربرد هستند. هر دو دسته این موتورها قابلیت کار در گستره بسیار وسیعی از سرعت شامل لحظه سکون وسیله تا سرعت های بالاتر از سرعت صوت را دارند.
اما در بین این پیشرانه ها به جز راکت سوخت جامد، سایر انواع، دارای اجزاء متعدد مکانیکی بوده که هم هزینه تمام شده توسعه، ساخت و آزمایش را بالا می برند و هم برای کسب قابلیت اطمینان کافی در سری های تولیدی باز هم به صرف هزینه های بالا احتیاج است. هزینه های سنگین دیگری نیز برای دوره عمر این موتورها باید صرف نگهداری و تعمیرات شود.
شکل گرافیکی از اجزاء داخلی یک موتور توربین گازی توربوجت که از صدها قطعه متحرک ساخته شده است
اما موتور رمجت که ایده اولیه آن توسط یک مهندس فرانسوی در ۱۹۱۳ داده شد، به طور کلی یک محفظه تقریباً خالی است که تعدادی نازل سوخت پاش در داخل آن قرار گرفته و به طور عمومی به هیچ جزء مکانیکی متحرک دیگری شامل کمپرسور، توربین، شفت و یا فن (در موتورهای توربوفن) احتیاج ندارد. در نتیجه این نوع موتور فرایند ساخت و تولید ساده تری داشته، سبک تر و کم حجم تر بوده و در دوره عمر نیز هزینه های پائینی دارد. به علاوه با توجه به اینکه پس از محترق شدن ترکیب هوا و سوخت بر خلاف موتورهای توربین گاز که گاز داغ به توربین برخورد کرده و برای چرخاندن آن، بخشی از انرژی جنبشی خود را از دست می دهد، در موتورهای رمجت، هیچ بخشی از انرژی جنبشی گاز حاصل از احتراق توسط هیچ جزئی گرفته نمی شود زیرا قطعه متحرکی وجود ندارد که به واسطه توربین نیاز به چرخاندن آن وجود داشته باشد.
شکل گرافیکی یک موتور رمجت
اما این نوع موتورها دارای یک مشکل بزرگ هستند و آن اینکه برای شروع کار خود، نیاز به دریافت انرژی از منبع بیرونی دارند. به بیان ساده تر، این موتورها باید توسط موتور دیگری به حرکت درآیند و پس از رسیدن به سرعت مشخصی، قابلیت کار خواهند داشت.
مشکل دیگر این موتورها، پیچیدگیهای خاص دانشی در مرحله توسعه است تا موتوری با عملکرد بهینه حاصل شود. البته راه دیگر، استفاده از سطوح متحرک در ورودی و خروجی این موتورها برای ایجاد کنترل بهتر روی فرایند تولید نیروی پیشران است.
یکی دیگر از چالش های توسعه موتورهای رمجت، دشواری کنترل فرایند احتراق در آنها نسبت به موتورهای توربینی که از چندین محفظه احتراق بهره می برند است. در واقع رمجت ها تنها از یک محفظه احتراق استفاده می کنند که آن هم خود بدنه داخلی موتور است. مشکل دیگر همینجا بروز می کند و آن هم مسائل مربوط به انتقال حرارت در داخل موتور و مواد مقاوم به حرارت است.
تفاوت موتورهای اسکرمجت با رمجت نیز در رخ دادن فرایند احتراق در سرعت مافوق صوت در این موتورها است در حالی که در موتور رمجت، سرعت هوا به زیر سرعت صوت در داخل موتور کاهش یافته و احتراق در سرعت فروصوت ولی بالاتر از سرعت جریان در محفظه احتراق موتورهای توربین گاز به انجام می رسد. همین لزوم کاهش سرعت در موتور رمجت، عامل کاسته شدن از کارایی آن است به طوری که در سرعت های بالای ماخ ۵، موتورهای رمجت، بازدهی بسیار پائینی دارند زیرا باید سرعت هوا در داخل آن، به یک پنجم کاهش یابد. برای بهبود عملکرد در این شرایط، موتورهای اسکرمجت توسعه یافتند.
لازم به ذکر است توسعه موتورهای اسکرمجت همچنان یکی از موضوعات مورد بررسی در بین زمینه های تحقیقاتی در نیروی هوایی آمریکا است.
نمای نزدیک بخشی از بدنه موتور رمجت ساخت ایران
بر اساس توضیحات فوق می توان نتیجه گرفت که متخصصان کشورمان موفق به دستیابی و پیاده سازی دانش طراحی موتورهای رمجت، کنترل فرایند احتراق در آنها و مواد مقاومت به حرارت برای ساخت این نوع موتور شده اند.
نکته مهم تر و بسیار امید بخش، دستیابی به این فناوری ها و ساخت محصول در یک شرکت دانش بنیان است که در صورت حمایت و تثبیت رویه مشابه در شرکت های دیگر، قطعاً به شتاب بسیار بیشتر در توسعه محصولات دفاعی کشور با فناوری های روز و کارایی بالا می انجامد. گام بعدی قابل اجرا در این چنین شرکت هایی در صورت حمایت، توسعه اولین موتور اسکرمجت ایرانی می تواند باشد.
بخشی از بدنه موتور رمجت ایرانی
کاربرد موتورهای رمجت
با توجه به مطالب فوق و اینکه موتورهای رمجت در صورت طراحی صحیح، بازدهی بالاتری نسبت به موتورهای توربین گاز دارند، علاقمندی بالایی برای به کار گیری آنها در موشک ها و برخی پهپادها وجود دارد.
چندین نوع موشک پدافند هوایی ساخت انگلیس، آمریکا و شوروی سابق، چند نوع موشک هوا به سطح ضد کشتی و ضد رادار و نیز موشک هوا به هوا با این نوع موتور در دنیا ساخته شده است. در مجموع کشورهای آمریکا، انگلیس، فرانسه، روسیه، چین، تایوان و ژاپن از جمله کشورهایی هستند که موشک هایی را با موتور رمجت توسعه دادهاند.
پهپادهایی که از موتورهای راکتی برای تأمین انرژی اولیه استفاده میکنند نیز کاندیدای به کار گیری موتورهای رمجت هستند. البته با توجه به اینکه برتری و کارایی موتورهای رمجت در سرعت های بالا بیشتر است، در پهپادهایی که برای سرعت های فراصوت طراحی می شوند مانند پهپادهای هدف این نوع موتور عملکرد بهتری نسبت به انواع توربوجت دارد.
دو نمونه از هواپیماهای سرنشین دار و بدون سرنشین برخوردار از موتور رمجت، SR-۷۱ و D-۲۱ هستند که هر دو ساخت شرکت لاکهید و با مأموریت شناسایی بودند. این هواپیماها به سرعت پروازی بالای ۳ ماخ دست می یافتند. هواپیمای SR-۷۱ از موتور ترکیبی توربوجت و رمجت استفاده کرده و پهپاد D-۲۱ نیز توسط یک هواپیما یا بوستر راکتی، مأموریت خود را شروع می کرد.
پهپاد D-۲۱ (بالا) و هواپیمای SR-۷۱ (پائین)
خانواده موشک های ۳M۹ مورد استفاده در سامانه مشهور پدافند هوایی سام-۶ روسی که ساخت آن به دهه ۱۹۶۰ میلادی باز می گردد یکی از پرتولیدترین محصولات موشکی با موتور رمجت است. البته یک موتور راکتی سوخت جامد، انرژی اولیه برای حرکت این موشک از سرعت و ارتفاع صفر را تأمین میکند.
همچنین در بین محصولات جدید موشکی می توان به موشک هوا به هوای میان برد اروپایی متئور اشاره کرد که از موتور رمجت استفاده کرده و به برد اعلام شده ۱۵۰ کیلومتر دست مییابد. این موشک ۱۹۰ کیلوگرمی از سال ۲۰۱۶ وارد خدمت شده است.
موشک هوا به هوای متئور
همچنین موشکهای کروز خصوصاً انواع ضدکشتی نیز از جمله مشتریان استفاده از موتورهای رمجت هستند. موشک ضدکشتی فراصوت مشهور روسی P-۸۰۰ اونیکس که به نام یاخونت نیز معروف است، از موتور رمجت برای مراحل پروازی پس از سرعت گرفتن توسط یک شتاب دهنده سوخت جامد راکتی استفاده می کند.
این موشک توانایی رسیدن به سرعت ۱.۲ تا ۲.۵ ماخ (۲.۵ برابر سرعت صوت) را دارد. نمونه توسعه مشترک هند و روسیه از این موشک به نام براهموس نیز با سرعت ۲.۸ ماخ توسعه یافته است. برای مقایسه باید گفت سرعت موشک های ضدکشتی کروز فعلی معرفی شده ایران در محدوده زیر یک ماخ است.
موشک مشهور یاخونت
یکی دیگر از موشک های مشهور ضدکشتی که هم به صورت سطح به سطح و هم هوا به سطح استفاده می شود و از پیشرانه رمجت استفاده می کند، موشک P-۲۷۰ موسکیت است که به نام سانبرن نیز شناخته می شود. این موشک با سرعت ۳ برابر سرعت صوت حرکت کرده و به برد بیشینه ۲۵۰ کیلومتر دست می یابد. این موشک چهار ورودی هوا در اطراف بدنه خود دارد که هوای لازم برای موتور رمجت را تأمین میکنند.
موشک سانبرن
بنابراین دستیابی متخصصان کشورمان به فناوری طراحی و ساخت موتورهای رمجت، امکان دستیابی به موشک های ضدکشتی فراصوت بدون استفاده از موتورهای توربین گاز را تسهیل می کند و صرفه جویی وزنی حاصل از حذف موتورهای توربین گاز، صرف حمل سوخت بیشتر برای دستیابی به سرعت و برد مد نظر طراح می شود.
همچنین امکان ساخت پهپادهای با سرعت فراصوت خصوصاً برای عملیات هدف پروازی و یا در صورت نیاز برای عملیات های شناسایی نیز با ساخت موتورهای رمجت برای صنعت دفاعی کشور با دشواری های کمتری ممکن می شود.
منبع: شریان
درخواست حذف خبر:
«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را بهطور اتوماتیک از وبسایت shariyan.com دریافت کردهاست، لذا منبع این خبر، وبسایت «شریان» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۲۵۶۵۱۲۲۷ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتیکه در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.
با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.
خبر بعدی:
قدردانی از وزیر نفت برای ایجاد تحول انقلابی در کوتاه شدن فرایند دریافت مجوزهای سرمایهگذاری
دبیرکل انجمن صنفی کارفرمایی صنعت پتروشیمی با تأکید بر اینکه حرکت بزرگ سرمایهگذاری صنایع پتروشیمی در بالادست صنعت نفت در تاریخ ثبت میشود، گفت: قدردان وزیر نفت برای جهاد و تحول انقلابی در کوتاهکردن فرایند مجوزها در وزارت نفت هستیم.
به گزارش خبرنگار شانا، احمد مهدویابهری امروز (سهشنبه، ۱۱ اردیبهشت) در آیین امضای تفاهمنامه طرحهای توسعه میدانهای گازی کشور با هلدینگها، شرکتهای پتروشیمی و اکتشاف و تولید بیان کرد: امروز شاهد حرکتی سازنده و اقتصادی برای کشور در اوضاع جنگ اقتصادی و سیاسی هستیم.
وی با اشاره به منابع غنی هیدروکربوری ایران افزود: باید از این نعمت بهشکلی مطلوب حفاظت و استفاده کرد. بهرهگیری صحیح از منابع هیدروکربوری بهمنزله تبدیل آنها به ارزش افزوده است تا اقتصاد کشور شکوفا شود.
دبیرکل انجمن صنفی کارفرمایی صنعت پتروشیمی ادامه داد: وزارت نفت با وجود جنگ اقتصادی و تحریمها، حرکتهای بسیار ارزشمندی در کشور انجام داده است؛ ازجمله توسعه فازهای پارس جنوبی، بهویژه فاز ۱۴ که شاهکاری برای کشور بود و بدون حضور خارجیها به سرانجام رسید.
مهدویابهری با اشاره به تواناییهای بالای صنعت پتروشیمی در کشور، گفت: پتروپالایشگاه کنگان، پالایشگاه بیدبلند خلیجفارس و پتروشیمی کاویان، بدون حضور خارجیها، از سوی صنعت پتروشیمی اجرا شدهاند، بنابراین صنعت پتروشیمی توانایی فنی لازم برای اجرای طرحهای توسعه میدانهای گازی کشور را نیز دارد.
وی با قدردانی از دولت سیزدهم برای ورود بخش خصوصی به سرمایهگذاری در بالادست نفت که در این دولت کلید خورد، بیان کرد: با توجه به ناترازی گاز در کشور، پتروشیمیها برای هر ۲ راهکار سرمایهگذاری در میدانهای نفت و گاز و بهینهسازی مصرف گاز اعلام آمادگی کردهاند.
دبیرکل انجمن صنفی کارفرمایی صنعت پتروشیمی با اشاره به اختیاراتی که رئیسجمهوری در نمایشگاه توانمندیهای تولید داخلی به وزیر نفت برای اخذ مجوزهای لازم از دولت، بهمنظور تسریع توسعه میدانها داد، تصریح کرد: خوشبختانه در سه ماه گذشته، جهاد و تحول انقلابی برای کوتاهکردن فرایند دریافت مجوزها در وزارت نفت شکل گرفت و قدردان وزیر نفت برای ایجاد این تحول هستیم.
مهدویابهری با تأکید بر اینکه این اقدام در اقتصاد ملی مؤثر است و خوراک پایدار برای پتروشیمیها تأمین خواهد شد، افزود: برای تحقق شعار سال، فضای کسبوکار مناسب لازم است، تا درنتیجه بخش خصوصی و مردم نیز وارد سرمایهگذاری در صنعت شوند.
وی سرمایهگذاری صنعت پتروشیمی در توسعه میدانها را حرکتی همسو با شعار سال دانست و گفت: با این اقدام بخش خصوصی وارد یکی از حساسترین سرمایهگذاریهای صنعت میشود که افزون بر رفع نیاز صنعت پتروشیمی، به اقتصاد ملی نیز کمک خواهد شد.
دبیرکل انجمن صنفی کارفرمایی صنعت پتروشیمی ادامه داد: تحقق افزایش تولید گاز از میدانهای گازی میتواند افزون بر تأمین خوراک مجتمعهای پتروشیمی، ناترازی گاز کشور را نیز رفع کند.
مهدویابهری در پایان، با اشاره به اینکه آغاز این حرکت بزرگ در تاریخ ثبت میشود، تأکید کرد: معنای سرمایهگذاری صنعت پتروشیمی در بالادست نفت این نیست که پروژههای توسعهای این صنعت کند یا متوقف شود، بلکه هردو همسو با هم پیش میروند.