خانه » علوم هفتم » بخش فیزیک » فصل۱:پهپاد
فصل۱:پهپاد
پهپاد

فصل۱:پهپاد

آشنایی با پهپاد  
 کاربرد و موارد مصرف بوراکس

برای خرید بوراکس به این سایت  وارد شوید.

فروش بوراکس

 فروش بوراکس,خرید بوراکس,قیمت بوراکس,تهیه ی بوراکس,کاربردبوراکس,محل فروش بوراکس,فرمول بوراکس,بوراکس

پهپاد(پرنده ی هدایت پذیر از دور) یا هواپیمای بدون سرنشین به اشیاء پرندهٔ هدایت‌پذیر از راه دور (UAV:Unmanned Aerial Vehicle) گفته می‌شود. هواپیماهای بدون سرنشین در ایران به «پهپاد» شهرت دارند که از حروف اول «پرنده هدایت پذیر از راه دور» گرفته شده‌است.

 
کنترل پهپاد بدون استفاده از انسان در درون آن انجام می‌شود. اگر چه انسان می‌تواند به عنوان محموله در آن باشد. این وسیله پرنده از نیروهای ایرودینامیکی برای پرواز در مسیر دلخواه استفاده می‌کند. پهپادها یا بوسیله کنترل از راه دور یا با برنامه‌های پیش پروازی ریخته شده از قبل یا با سامانه‌های خودکار دینامیک هدایت می‌شوند. پهپادها در حال حاضر در برنامه‌های نظامی که شامل جاسوسی و حمله می‌شود فعالیت می‌کنند.

 

 
این هواپیماها همچنین در برنامه‌های غیر نظامی مانند خاموش کردن آتش سوزی‌ها یا جایی که پرواز برای خلبان خطر دارد یا کنترل پلیس در ناآرامی‌ها و صحنه‌های جرم یا شناسایی بیشتر حوادث غیرمترقبه طبیعی استفاده می‌شوند. بیشترین سرمایه‌گذاری در جهان در زمینه ساخت و تجهیز بهپادها را وزارت دفاع ایالات متحده آمریکا انجام داده‌است؛ به طوری که بین سال‌های ۱۹۹۰ تا ۱۹۹۵ حدود ۳ میلیارد دلار هزینه برای طراحی ساخت و تجهیز بهپادها هزینه کرده‌است. حادثه ساختگی ۱۱ سپتامبر ۲۰۰۱ باعث شد تا دولت آمریکا بودجه بیشتری را به طراحی و ساخت و تجهیز بهپادها اختصاص دهد.

 ماموریت: پهپادها اکنون و در آینده به طور وسیع در زمینه‌های مخابرات و ناوبری جهانی و تحقیقات هواشناسی و جغرافیایی و جاسوسی به کار گرفته خواهند شد.

گسترش در حال حاضر ۳۲ کشور در حال ساخت و گسترش ۲۵۰مدل پهپادهای اکتشافی هستند. فرانسه و آلمان cl-۲۸۵ را گسترش دادند که در جنگهای بوسنی و کوزوو کاملا موفقیت آمیز عمل کرد. روسیه با ساخت پهپاد  tu-۳۰۰ به فناوری بهتری دست یافته‌است و ایتالیا نیز mirach ۱۵۰ را ساخته‌است. این پهپادها مجهز به موتور جت می‌باشند و می‌توانند در ارتفاع بالائی پرواز کنند. ابابیل و مهاجر و سفره‌ماهی از پهپادهای ساخت ایران هستند.
 
 

 

فناوری پهپادها از لحاظ فناوری در چهار زمینه مورد بررسی قرار می‌گیرند.

پلت فرم:محموله،مخابرات و ارتباطات،تجزیه و تحلیل اطلاعات بدنه بدنه یک بهپاد باید به طوری طراحی گردد که بتواند سامانه‌های ارتباطی و یا جنگ‌افزارها و یا اشخاص و بارها و کلیه لوازم مرتبط با ماموریت محوله‌اش را در خود جای دهد و بتواند با شرایط جوی منطقه ماموریت سازگار باشد که بهترین عوامل برای طراحی یک بدنه بهپاد سرعت مدت پرواز و اطمینان پذیری آن می‌باشد.

موتور: بهپادها نیاز به نوع خاصی از موتورها دارند که بعد به تفصیل به شرح آن خواهیم پرداخت

محموله :منظور از محموله‌های پهپاد در واقع قطعه اضافی است که همراه پرنده برای انجام ماموریت خاصی فرستاده می‌شود. که در پهپادهای شناسایی دوربین فیلم برداری و عکس برداری در پهپادهای هدف فلر و رفلکتور و در پهپادهای تهاجمی و انتحاری مهمات می‌باشد.

سابقه جهانی تولید و استفاده از پهپادها

بعد از جنگ جهانی دوم برخی از کشورهای پیروز از جمله دو ابر قدرت وقت یعنی اتحاد جماهیر شوروی و ایالات متحده آمریکا به فکر ساخت و بکار گیری از هواپیماها و به طور کلی اجسام پرنده بدون سرنشین افتادند. در آن زمان تلاش های انجام شد اما به دلیل نبود تکنولوژی و امکانات کافی این تلاش ها به نتیجه فابل توجهی نرسید و حداکثر نتیجه ای که در آن زمان ها بدست آمد ساخت بمب های پرنده بود. بعد از این قضایا کم کم کشورها از کنار طراحی و ساخت گسترده هواپیماهای بدون سرنشین گذشتند و توجه خود را بیشتر به ساخت انواع موشک و هواپیماهای سرنشین دار معطوف کردند.
با این که ساخت پهپادها دیگر جز برنامه های اصلی قدرت های بزرگ نبود اما این کشورها همیشه هر چند به طور غیر جدی برنامه هایی را برای ساخت پهپادها داشته اند. در میان ابر قدرت ها اتحاد جماهیر شوروی علاقه بیشتری به ساخت انواع مختلف پهپاد داشت و تقریبا در صنعت ساخت و به کار گیری پهپادها یک سر و گردن از دیگر کشورها بالاتر بود. برای بیان این فاصله میتوان به پهپاد یسترب ساخت شوروی اشاره کرد. زمانی که آمریکا (قوی ترین کشور کنونی در ساخت و بکار گیری پهپاد) تازه صنعت ساخت پهپاد را بطور جدی شروع کرده و در حال انتقال تکنولوژی ساخت پهپادهای کوچک از رژیم صهیونیستی بودند ، شوروی سابق در دهه ی ۶۰ پهپاد غول پیکر و فراصوت یسترب(به معنی باز) با ارتفاع پروازی بسیار بالا را ساخته بودند که هنوزهم با گذشت سالها رکورد دار سرعت در پهپادهای عملیاتی جهان است.

 
برنامه های گسترده شوروی در ساخت انواع پهپاد بعد از فروپاشی این کشور تقریبا متوقف شد و این کشور جایگاه خود را از دست داد اما هم اکنون کمپانی های مطرح سوخوی و میگ طرح هایی را برای ساخت انواع پهپادهای شناسایی و تهاجمی دارند که در صورت به ثمر رسیدن این طرح ها روسیه پس از شوروی بازگشتی بسیار قدرتمند در عرصه طراحی و ساخت پهپاد در جهان خواهد داشت.

 
پهپاد Zond روسی رقیبی جدی برای پهپادهای آمریکایی

 

بعد از شوروی ، رژیم قاصب صهیونیستی از اولین کشورهایی بود که کار ساخت و استفاده از پهپادها را شروع کرد. تکنولوژی این رژیم در ساخت پهپادها آنقدر بالا بود که کشوری مانند آمریکا برای پیش بردن برنامه های پهپادی خود از این رژیم کمک گرفتند. هم اکنون نیز رژیم صهیونیستی بزرگترین صادر کننده پهپاد در جهان است.
 

برخی از پهپادهای ساخت رژیم صهیونیستی

 

سابقه بکار گیری مختصر پهپادها در جنگ ها به جنگ ویتنام و سابقه بکار گیری حرفه ای و گسترده پهپادها در جنگ ها به جنگ خلیج بر می گردد.
پهبادPioneer نیروی دریایی ایالات متحده که دارای تکنولوژی اسرائیلی بود نقش تعیین کننده‌ای در هدفگیری رزمناوها در جنگ خلیج داشت. تأثیر آنها چنان بود که سربازان عراقی بعد از شنیدن صدای موتور دوزمانه کوچک این هواپیما، انتظار یک بمباران ویرانگر را داشتند. شاید این مسئله را بتوان اولین مورد از تسلیم شدن انسان در مقابل ربات دانست.

 
پهپاد pioneer

 

تنها یک دهه بعد، ایالات متحده نسلی از پهبادها را تولید کرد که نسبت آنها به پهبادهای جنگ خلیج همانند نسبت F/A-22 به هواپیمای برادران رایت بود. بااین حال در حالی که پهبادهای آمریکاییPredator، Global Hawk، Shadow و دیگر پهبادهای پیشرفته حد اعلای فنآوری پهباد را نشان می‌دهند، اما این پرنده‌ها در جهان تنها نیستند. حداقل چهل کشور دیگر در حال حاضر در زمینه پهبادها تحقیقات انجام می‌دهند و قصد دارند نیروهای خود را به آن مجهز کنند.

 
پهپاد Predator

 

پهپاد در ایران

سابقه بکارگیری پهپاد در ایران به قبل از انقلاب اسلامی بر می گردد. بعد از خرید هواپیماهای جدید برای نیروی هوایی به ویژه بعد از خرید اف-۱۴ ها برخی از فرماندهان نیروی هوایی و ش ا ه تصمیم به خرید تعدادی پهپاد هدف AQM-37 از ایتالیا برای تست توانایی این هواپیماها و موشک های آنها مخصوصا موشک جدید فونیکس گرفتند. در آن زمان بیشتر این تست ها با موفقیت انجام شد.
 

 

اما سابقه بکارگیری از پهپادهای شناسایی در ایران به بعد از انقلاب اسلامی و زمان جنگ تحمیلی باز می گردد. در زمان جنگ ایران به طور خیلی ساده از هواپیمای کنترل از راه دور اسباب بازی و یک دوربین بسیار ساده فیلم برداری برای شناسایی استفاده می کرد. ایران توانست با استفاده از این پهپادهای بسیار ساده اطلاعات خوبی را در زمان جنگ از دشمن بدست آورد. در واقع ایران در زمان جنگ به اهمیت فوق العاده پهپادها و نقش سرنوشت ساز آنها در جنگ پی برد و بعد از جنگ با توجه به تجربه های گرانبهای بدست آمده در طول جنگ تحمیلی فعالیت بسیار گسترده ای را در زمینه طراحی، ساخت و بکار گیری از پهپادها را آغاز کرد.
برخی از رسانه های جهان بر این عقیده اند که ایران با بدست آوردن تعدادی از پهپادهای پیشرفته سایر کشورها نظیر آمریکا و شاید رژیم صهیونیستی توانسته است صنعت پهپاد سازی خود را سال ها (حدود ۱۰-۲۰ سال) جلو بیاندازد.

پهپاد مهاجر

 

ایران هم اکنون یکی از بزرگترین سازندگان و استفاده کنندگان پهپاد در جهان است. پهپادها در ایران آنقدر اهمیت دارند که بخشی به نام فرماندهی پهپاد در نیروهای مسلح ایران ایجاد شده و افراد بسیار زیادی به طور بسیار تخصصی در حال فراگیری طرز کار پهپادها و همچنین تولید نسل های جدیدی از پرنده های بدون سرنشین هستند.
 
پهپاد دست پرتاب فراز-۲

 

امروزه برخی از منابع غربی از پرواز پهپادهای ایرانی بر فراز فلسطین اشغالی به کمک حزب ا.. لبنان خبر می دهند. پرواز پهپادهای شناسایی و تهاجمی ایران بر فراز اسرائیل که خود یک قدرت در صنعت ساخت پهپاد است اولا پیامی جدی به مسئولان این رژیم جعلی دارد ثانیا نشان دهنده قدرت ایران در عرصه ساخت و بکار گیری پهپاد است.
 
پرواز پهپاد مرصاد-۱ بر فراز فلسطین اشغالی

 

برخی گمانه زنی ها مبنی بر انتقال تکنولوژی ساخت پهپاد ایران به حزب ا… لبنان وجود دارد. حزب ا… لبنان هم اکنون پهپادهای خانواده مرصاد که گفته می شود از تکنولوژی پهپادهای خانواده مهاجر ایران بهره می برند را می سازد. این پهپادها (مرصاد) پروازهای موفقی را بر فراز خاک فلسطین اشغالی داشته اند. در اولین پرواز موفق یکی از این پهپادها توانست در ۷ نوامبر ۲۰۰۴ تا منطقه ناهاریا در شمال فلسطین اشغالی پیشرود و حدود یک ساعت پروازی را بر فراز خاک اسرائیل داشته باشد .

میکرو پهپاد

 میکرو پهپاد ها یا Micro Air Vehicle ها (Micro UAV) نامگذاریی است برای پرنده های بدون سرنشین کوچک که در برخی کشور ها به Mini-uav و Micro-uav یک تعریف را اختصاص داده اند و در برخی کشورها تعریف جداگانه.
 
یک میکرو پهپاد با قابلیت لانچ از زیر دریایی

 

 
کنترل این پرنده ها (و تمام پرنده های مشابه) به چند صورت GCU یا واحد کنترل زمینی، GCS یا ایستگاه کنترل زمینی و بعضا همانند هواپیمای مدل با کنترل رادیویی کار می کنند.

 

یک میکرو پهپاد ساخت آمریکا

 

معمولا هم در دو نوع متداول بال ثابت و بال زن موجود می باشند.
دو نوع موتور متداول هم در این پهپاد ها وجود دارد:
ونکل (وانکل = Wankel) (عموما در VTUAV ها) و جت در اندازه های بسیار کوچک (اصطلاح تقریبا متداول یا تقریبا عامیانه = micro-jet) که اندازه ی آن فوق العاده کوچک هست.

 

NASA’s ARES UAV

 

Predator C Avenger f

General Atomics

 

یک میکرو پهپاد
 
DelFly micro sitting in someone’s hand

 

پهپاد عمود پرواز
Airsniper_render

 

ابابیل در حال ژرتاب با جی تو
 

 

 

پهپاد ایرانی سفره ماهی

 
آشنایی با ماموریت پهپادها

هواپیماهای بدون سرنشین مزایای بسیاری نسبت به هواپیماهای عملیاتی با سرنشین دارند، به‌دلیل ابعاد کوچک‌تر نسبت به هواپیماهای معمولی طبیعتاً هزینه ساخت آنها بسیار پایین است، امکان مداومت پروازی طولانی تری دارند، رادارهای دشمن نمی‌توانند آنها را ردیابی کنند و حتی درصورت ردیابی، انهدام آنها کار بسیار مشکلی است.

یکی از نکات بسیار مهم، امنیت اطلاعاتی آنها در مقابل هواپیماهای معمولی است. به‌عنوان مثال اگر در جنگی هواپیمایی را بزنند، علاوه بر ضررهای مالی، احتمال اسارت خلبان نیز می‌رود و در این صورت مسئله امنیت اطلاعات نیز بحرانی می‌شود.

اساساً یکی از اهداف ساخت این پرنده‌های کوچک و تیز پرواز، کاهش میزان تلفات انسانی است. مزایای بسیار دیگری نیز مانند قابلیت مانور بیشتر، نبودن فشارهای فیزیولوژیکی بر اثر ارتفاع یا شتاب G به خلبان و… از موارد قابل ذکر است.

باید توجه داشت آنچه امروز UAV نامیده می‌شود نوع تکامل یافته هواپیماهای بدون سرنشین است که به‌عنوان هدف پرنده در تمرینات تیراندازی زمین به هوا و یا هوا به هوا استفاده می‌شد و غالباً هم این اهداف پرنده با نام درون (Drone) شناخته می‌شدند.
پس از ساخت اولین هدف پرنده تقریباً نگاه ویژه‌ای به انواع دیگر پرنده‌های بدون سرنشین نشد تا سال ۱۹۶۲ که روابط آمریکا و کوبا دچار بحران شد.

ایالات متحده آمریکا برای حمله، احتیاج به عکسبرداری دقیق از مناطق راهبردی دشمن داشت و حتی هواپیمای معروف جاسوسی آمریکا U-2 (ملقب به اژدها خانم یا Dragon Lady) نیز توسط آتشبارهای ضدهوایی کوبا منهدم شد و تشنج سیاسی دامنه داری را به وجود آورد.

این موضوع آمریکا را بر آن داشت تا به فکر استفاده از هواپیماهای بدون سرنشینی بیفتد که قادر باشند وظایف هواپیماهای جاسوسی آمریکایی را به‌عهده بگیرند؛ یعنی عکسبرداری، فیلمبرداری و در کل گردآوری اطلاعات لازم از مواضع حیاتی دشمن.

در آن زمان آمریکا از مدل هواپیماهای بدون سرنشین BQM-34A استفاده کرد و تمامی آنها را به دوربین فیلمبرداری و سایر لوازم ضروری دیگر مجهز ساخت. گرچه فکر استفاده از هواپیماهای بدون سرنشین برای مقاصد جاسوسی در بحران کوبا شکل گرفت ولی به سبب آنکه این بحران ظرف مدت اندکی پایان پذیرفت، UAVهای آمریکایی هرگز بر فراز کوبا به پرواز در نیامدند.

 

 
البته تنها چند سال بعد آمریکایی‌ها رسوایی بزرگی به بار آوردند. برای نخستین بار در سال ۱۹۶۵ در پکن، سه فروند از هواپیماهای UAV اکتشافی را جمهوری خلق چین به نمایش گذاشت که به گفته کارشناسان متعلق به آمریکا بود و برای جاسوسی وارد قلمروی هوایی چین شده بودند و از این زمان به بعد تمامی کشورهای دنیا پی به مسئولیت اصلی هواپیماهای بدون سرنشین بردند.

هم اکنون نیز که بسیاری از کشورها مانند آمریکا، روسیه، رژیم اشغالگر قدس، فرانسه، انگلستان و… به این فناوری دست یافته‌اند، با توجه به نرخ پیشرفت فناوری هوافضا می‌توانید در ذهن خود فرض کنید که شاید در هر لحظه چندین پرنده در آسمان کشورمان و یا کشورهای دیگر در حال گشت زنی و جاسوسی هستند.

حتی چند سال پیش نیز یکی از هواپیماهای بدون سرنشین رژیم اشغالگر قدس در خاک ایران و در استان سمنان سقوط کرد تا چهره اصلی این رژیم غاصب بیش از پیش نمایان شود.با این توصیفات بهتر است به معرفی برخی از انواع هواپیماهای بدون سرنشین بپردازیم.

هواپیماهای بدون سرنشین جاسوسی-عکسبرداری

 

همانگونه که اشاره شد این هواپیماها از قدیمی‌ترین نوع UAVها محسوب می‌شوند که طرح ساخت آنها از سال ۱۹۶۲ آغاز شد. UAVهای ویژه شناسایی و عکسبرداری همانگونه که از نامشان پیداست، به قلمروی هوایی دشمن نفوذ می‌کنند و از مواضع مورد نظر عکسبرداری می‌کنند.فیلم‌هایی که از این هواپیماها به دست می‌آید در لحظه به مراکز فرماندهی زمینی، ماهواره‌ها و یا هواپیماهای مادر مخابره می‌شوند و در بیشتر اوقات هیچ اطلاعاتی در خود هواپیما نگهداری نمی‌شود تا درصورت انهدام توسط دشمن، اطلاعاتی از نحوه عملیات و هدف عملیات در دست نباشد.

در بیشتر نمونه‌های هواپیماهای بدون سرنشین دوربین‌هایی تعبیه شده تا خلبانان و افرادی که مسئولیت هدایت این پرنده را دارند به نحو احسن راه را تشخیص دهند. UAVهای کنونی به قدری پیشرفته شده‌اند که در هر شرایط آب و هوایی، روز یا شب به انجام عملیات می‌پردازند و همچنین با بهره گیری از فناوری رادارگریزی (Stealth) در انواع مختلف کاهش سطح مقطع راداری، مواد جاذب امواج رادار و…. برای رادارهای دشمن یک کابوس هستند.

هم اکنون پیشرفته‌ترین هواپیمای بدون سرنشین جاسوسی دنیا متعلق به آمریکاست. این هواپیما که لقب شاهین جهان (Global Hawk) را دارد، می‌تواند در بازه‌های زمانی بسیار بالایی پرواز کند و به انجام مأموریت‌های مختلف بپردازد.

هواپیماهای بدون سرنشین تحقیق و اکتشاف

 

باور کردن استفاده‌های غیرنظامی از این پرندگان سخت است، ولی برای اولین بار ناسا چنین طرحی را عملی کرد. مرکز تحقیقات درایدن (یکی از مراکز ناسا که مطالعات مربوط به هواپیمایی و هوانوردی در آنجا انجام می‌شود) در سال ۱۹۷۵ پس از پایان طرح‌های مقدماتی شروع به ساختن UAVای به نام مینی اسنیفر کرد.

این هواپیما باید تا ارتفاع ۱۰۰ هزار پایی اوج گیری می‌کرد و در آنجا وظائف گوناگونی چون نظارت و مراقبت (غیر نظامی)، نمونه برداری از مواد آلاینده جوی، سنجش مقدار مواد شیمیایی طبیعی و مصنوعی موجود در لایه‌های فوقانی اتمسفر و تحقیقات گوناگون هواشناسی را انجام می‌داد و چنانچه این امر محقق می‌شد دیگر نیازی به هواپیماهای پردردسر فوق العاده گرانی مانند یو-۲ و یا اس آر-۷۱ نبود. مینی اسنیفر اولین هواپیمای بدون سرنشینی بود که موتور راکتی داشت و از سوخت هایدرازین (N2H4) استفاده می‌کرد.

اصولاً این سوخت در راکت‌های فضایی، موتورهای قراردهنده ماهواره در مدار و یا زیردریایی‌های شناوری که در اعماق بسیار زیاد برای مقاصد تحقیقاتی استفاده می‌شود،به‌کار می‌رود. مشکل اصلی مهندسان طراح، وزن بالای تجهیزاتی بود که روی مینی اسنیفر تعبیه می‌شدند.

در هر حال این هواپیمای بدون سرنشین نظامی ساخته شد. حال خدا می‌داند که استفاده‌های نظامی هم از آن شده است یا خیر.

هواپیماهای بدون سرنشین مزاحم‌شونده و منهدم‌کننده رادار

 

 
یکی از آرزوهای دیرین برنامه ریزان امور دفاعی کشورها، این بوده است که سامانه‌ای را طراحی کنند تا در عین حال که بیشترین ضایعه را برای تأسیسات راداری، به ویژه رادارهای پدافند هوایی دشمن فراهم می‌کنند، عوامل و امکانات دشمن قادر به شناسایی آن نبوده و به هیچ وجه نتوانند آن را از بین ببرند.این UAVها با وجود ظاهر ساده و وزن پایینشان در جنگ‌ها نقش بسیار مهمی را ایفا می‌کنند و راه فراری برای دشمن باقی نمی‌گذارند.

ابتدایی‌ترین تحقیقات در این زمینه در سال ۱۹۷۵ شروع شد. به این هواپیماهای بدون سرنشین مزاحم‌شونده (Harassment) می‌گفتند. نحوه عمل این هواپیماها در گذشته به این صورت بود که همزمان با نزدیکی آن به محق راداری دشمن، راکت‌ها و موشک‌های منهدم‌کننده نیز پرتاب می‌شدند.

در حالی که روی صفحه رادار دشمن جز یک سری نقطه که مرتباً تغییر مسیر می‌دهند و یک سری صدای«وز وز» چیز دیگری دیده یا شنیده نمی‌شود. آنگاه وقتی UAV به ارتفاع حدود ۵۰۰ پایی رادار رسید دشمن خطر را حس می‌کند.

ولی این ارتفاع برای عکس العمل بسیار کم است و در کمترین زمان UAV خود را به رادار رسانده و آن را منهدم می‌کند. البته هواپیماهای مزاحم‌شونده قدیمی تنها زمانی که رادار روشن بود می‌توانستند امواج را ردیابی و هدف گیری کنند در حالی که UAVهای مدرن با استفاده از سامانه‌های موقعیت یاب دیگر روشن یا خاموش بودن رادار برایشان مهم نیست.

هواپیماهای بدون سرنشین ضربتی

اینکه روزی بشود به منطقه تحت نفوذ دشمن راه یافت و بدون کوچکترین تلفات جانی اهداف را منهدم ساخت مسلماً برای هر ارتشی لذت بخش است

درباره‌ admin555

تصویر پروفایل از  admin555

جوابی بنویسید

رفتن به نوارابزار