کامپیوتر و طراحی هواپیماها

هواپیما دستگاه پیچیده ایست. این وسیله هزاران جز دارد که خود شامل موادی از قبیل فلز، پلاستیک، شیشه و لاستیک می باشند. هواپیماهای مدرن با کمک گرفتن از کامپیوتر طراحی می شوند. کامپیوتر می تواند تصویر یک هواپیمای کامل یا بخش هایی از آن را قبل از ساخته شدن، نمایش دهد. همچنین می تواند ساختار هواپیما را از ابعاد و زوایای مختلف به طراح نشان دهد.

هواپیمای ب-آ-ای هاوک 200 با کامپیوتر طراحی شده است. این هواپیما بسیار سریع السیر و در عین حال سبک است.

همچنین هواپیماهای جدید قبل از تحویل به نیروهای مسلح و خطوط مسافربری آزمایش می شوند. این آزمایش ها برای اطمینان ایمنی هواپیما صورت می گیرد. کامپیوترها و مدل های نمونه عملکرد قسمت های مختلف هواپیما را در طول پرواز نشان می دهند. زمانی که هواپیما ساخته می شود خلبانان آزمایش کننده هواپیما با آن پرواز می کنند تا از ایرادات احتمالی آن آگاه شده و در ضمن مطمئن شوند که دقیقا طبق برنامه ریزی طراحان پرواز می کند.

نیروهای وارده در هنگام پرواز

چهار نیروی مختلف وجود دارند که در هنگام پرواز یک هواپیما در عملکرد آن تاثیر می گذارند. یکی از این نیروها نیروی جاذبه زمین است که هواپیما را به سمت پایین می کشد، در این هنگام بال ها یا تیغه های چرخان(ملخ) همانند نیروی خنثی کننده ای هواپیما را به سمت بالا می کشند. نیروی دیگر، مقاومت یا کشش هوا است که باعث کند شدن سرعت هواپیما می شود، بنابراین موتورها برای خنثی کردن این پدیده نیروی لازم را برای حرکت دادن هواپیما به سمت جلو فراهم می آورند.

طراحی به کمک کامپیوتر

کامپیوترها مراحل طراحی یک هواپیما را سرعت می بخشند. طراحان هواپیما با کمک کامپیوتر می توانند بخش های مختلف آن را به سرعت و آسانی مورد اصلاح و آزمایش قرار دهند. یک هواپیما قبل از ساخته شدن بارها دچار اصلاحات و تغییرات می شود. کامپیوترها مراحل ساخت بخش های مختلف هواپیما و تولید نهایی آن را کنترل می کنند. بسیاری از قطعات به یکدیگر جوش داده می شوند و کامپیوترها صحت مراحل انجام شده را با دقت بررسی می کنند. بدین ترتیب خط تولید کارکرد سریع و موثری پیدا می کند.

کامپیوترها تصاویر رنگ آمیزی شده ای از هواپیماهای جدید را ترسیم می کنند تا نحوه حرکت قسمت های مختلف آن را به هنگام پرواز نشان دهند. طراحان هواپیما از این طریق تشخیص می دهند که چه قسمت هایی باید از استحکام بیشتری برخوردار باشد. تصویر زیر که توسط کامپیوتر طراحی شده است پروانه موتور یک هواپیما می باشد.

بستر آزمایشی پرواز برای تعیین موفقیت طرح

بعضی وقت ها قطعه طراحی شده دریک هواپیمای جدید، با کارگذاری آن در هواپیمای دیگر امتحان می شود. هواپیمایی که این گونه مورد استفاده قرار می گیرد بستر آ زمایشی پرواز نامیده می شود. این یکی از راه های مناسب برای آزمودن موتورهای جدید یا بال هایی است که تغییر شکل داده می شوند.

تونل باد

هواپیمای مدل که نمونه نخست از طرح جدید یک هواپیما به شمار می آید، ابتدا در تونل باد آزمایش می شود. جریان هوایی که در تونل و توسط پروانه های عظیم تولید می شود از کنار بدنه هواپیمای مدل عبور می کند و سپس کامپیوترها حرکت هواپیما را در این وضعیت بررسی و ثبت می کنند. نتایج حاصل از این آزمایش که توسط کامپیوتر تحلیل می شود، دانشمندان و مهندسین را از کیفیت و کارایی هواپیماهای واقعی در هنگام پرواز آگاه می کند.

بخش دانش و فناوری تبیان