سه شنبه 3 اسفند 1395 - 24 جمادي الاول 1438 - 21 فوريه 2017
دراین مطلب قصدداریم سرعت موشک ها را از نظرآیرودینامیک بررسی کنیم .
عکس نویسنده
عکس نویسنده
نویسنده : محسن مرادی
بازدید :
زمان تقریبی مطالعه :

سرعت موشك از نظر آیرودینامیك


دراین مطلب قصدداریم سرعت موشک ها را از نظرآیرودینامیک بررسی کنیم .


سرعت موشك از نظر آیرودینامیك از دو جنبه بررسی می شود:

سرعت صوت

وقتی چیزی شرع به ایجاد نویز یا تولید صدا می نماید، صدای مزبور در هوا پخش و باعث می شود كه مولكول های هوا در حوالی منبع تولید كننده آن در شعاع مشخص حركت نماید. وقتی مولكول ها حركت می كنند، ذرات مشابه مجاور را تحت تاثیر فشار حاصله از حركت خود قرار می دهند و بدین ترتیب موج ناشی از فشار مولكول ها در هوا ایجاد می شود، كه سرعت آن در سطح زمین 760 مایل در ساعت است.

سرعت موشك از نظر آیرودینامیك

انتشار امواج ناشی از فشار با امواج صدا، مانند امواجی است كه در اثر سقوط قطعه سنگی در آب راكد ایجاد می شود. این پدیده درست به همان نحو كه با افتادن سنگ در آب باعث فشرده شدن مولكول های اطراف آن و پخش اثر آن به محیط اطراف می شود توجیه می شود.

نیروی جاذبه، هوا را به اطراف خود می كشد. به این دلیل هوای نزدیك زمین غلیظ است و وقتی چیزی غلیظ می باشد مولكول های آن به هم نزدیك یا فشرده هستند. لذا مولكول ها در صورت حركت در سطح زمین مولكول های مجاور را در فاصله كمتری تحت تاثیر قرار می دهند.

در ارتفاعات زیاد تراكم مولكول ها فرق دارد و مولكول ها از فاصله نسبی زیادی نسبت به زمین قرار دارند. لذا در صورت تحرك مولكول ها باید برای تحت تاثیر قرار دادن ذرات مجاور، فاصله زیادی طی نمایند. به این دلیل در ارتفاعات زیاد سرعت صوت ، كمتر از سرعت آن در سطح زمین می باشد . برای مثال در ارتفاع 30000 پایی سرعت صوت 675 مایل در ساعت كه نزدیك به 90 كیلومتر از سرعت آن در سطح زمین كمتر می باشد.

 موج ضربه ای ناشی از حركت موشك و هواپیما

وقتی هواپیما یا موشك در هوا حركت می نماید، مشابه آنچه این مولكول ها در تولید صدا، عكس العمل نشان می دهند،‌ در جلوی بال و بدنه موشك یا هواپیما حركت می كنند. فشار ناشی از پرواز موشك و هواپیما در هوا با سرعتی كه به شتاب حركت آنها بستگی دارد،‌ باعث می شود مولكول های هوا به یكدیگر برخورد نموده و امواج ضربه ای متناسب با ارتفاع پرواز موشك یا هواپیما ایجاد نمایند.

واحد اندازه گیری سرعت موشك یا هواپیما، ماخ می باشد. در حقیقت مقایسه سرعت یا هواپیما با سرعت صوت می باشد. بر این اساس وقتی موشك برابر یك ماخ است و اگر سرعت موشك دو برابر سرعت صوت باشد اندازه سرعت آن دو ماخ بیان می شود.

سرعت موشك از نظر آیرودینامیك

تعادل موشك

تعادل موشك باید در همه مراحل پرواز حفظ شود. وقتی موشك به سرعتهای فرا صوتی و مافوق می رسد در حقیقت موشك از امواج مغشوش و متلاتمی عبور می نماید كه حفظ تعادل آن نیاز به فعال شدن سطوح كنترل با كنترل های آیرودینامیكی دارد. كنترل های آیرودینامیكی باید طوری طراحی و فعال شوند كه ضمن تحمل و مقابله با فشار و شوك های بسیار قوی در موقعیت های ناهنجار كوچك و بزرگ،‌واكنش و عكس العمل مناسب نشان دهند.

 

خط سیر بالستیك

هر جسمی كه به هوا پرتاب می شود‌،‌پروفایل یا خط سیر قابل پیش بینی را می پیماید، كه سیر بالستیكی گفته می شود. توسعه سلاح های جدید،‌ امروزه بر اساس دنبال نمودن و طی سیر بالستیكی كه قبلا پیش بینی شده است می باشد.

جسم بالستیكی برای مسیر پروفاتیل معین نیاز به نیرو و شرایطی دارد. راه عملی روان سازی و كمك به حركت موشك برای پرواز در مسیر مشخص اینست كه جهت حركت،‌ زاویه و گرای آن را معین نماییم. برد موشك نیز به وسیله دو عامل نیروی موتور (تراست) و زاویه پرتاب تعیین می شود.

موشك بالستیكی كه آزادانه در هوا پرواز می نماید،‌تحت تاثیر نیروی جاذبه زمین قرار می گیرد. این اثر باعث می شود كه مسیر مستقیمی كه موشك می پیماید كم كم متمایل به زمین شده و انحنا پیدا كرده و به مسیر بالستیكی تبدیل می شود

هر اندازه كه موشك وارد اتمفسر شود با مقاومت هوا كه به صورت نیروی پسا ظاهر می شود،‌بیشتر روبرو می شود. مقدار این مقاومت به غلظت هوا و سرعت موشك بستگی دارد. نیروی جاذبه زمین و آثار مقاومت هوا ضمن اینكه باعث كم شدن سرعت موشك و كاهش یافتن زاویه حمله می شود، باعث كوتاه شدن مسیر بالستیك نیز می شود.

 

 

محسن مرادی

بخش دانش و زندگی تبیان


منابع:

تاریخچه موشك نوشته مهندس اصلانی

The rocket by david baker

تلفن : 81200000
پست الکترونیک : public@tebyan.com
آدرس : بلوارکشاورز ، خیابان نادری ، نبش حجت دوست ، پلاک 12

ارتباط با ما

روابط عمومی

درباره ما

نقشه سایت

تعدادبازدیدکنندگان
افراد آنلاین