در آستانه رونمايي از دستاوردهاي جديد فضايي کشور و پس از افتتاح رسمي مرکز آزمايشگاه هاي فضايي، گزارش مشرق با تصاويري که براي اولين بار منتشر مي شود، دستاوردهاي اين عرصه بسيار مهم را بيشتر معرفي مي نمايد.

به گزارش گروه دفاع و امنيت مشرق، توانايي ساخت و پرتاب ماهواره، موتور محرک براي توسعه ساير فناوري هاي پيشرفته محسوب مي شود و از طرف ديگر نشانگر توان علمي بالا در کشورهاي صاحب اين فناوري است.
پرتاب ماهواره اميد با ماهواره بر بومي سفير، نخستين گام عملي در بومي سازي فناوري فضايي محسوب مي شود که توانست نام ايران را در بين معدود کشورهاي عضو باشگاه فضايي جهان ثبت کند.
تلاش ها قبل از سال 1380 به منظور دستيابي به دانش فني و ساخت انواع ماهواره ها، ايستگاه هاي زميني و پرتاب کننده ها آغاز شد و اولين دستاورد آن طراحي و ساخت ماهواره ملي اميد و ماهواره بر سفير با ايستگاه هاي زميني مربوطه است.
هم اکنون پس از دو سال از پرتاب ماهواره اميد، کشورمان با يک جهش و خيزش عمده در عرصه فناوري هاي فضايي روبرو است. در واقع بايد چندين رشته از علوم و فنون در کنار يکديگر قرار گيرند تا چنين پروژه بزرگي به اجرا درآيد.
براي قرار دادن يک ماهواره در مدار زمين، به نيروي بسيار زيادي نياز است. اين نيروي عظيم را ماهواره بر(موشک حامل) توليد مي کند. ماهواره براي قرار گرفتن در مدار بايد در ارتفاعي بيش از 200 کيلومتر از سطح زمين به سرعتي در حدود 28000 کيلومتر در ساعت برسد.
ماهواره برها به شکل موشک هاي چند مرحله اي با سوزاندن سوخت شيميايي انرژي لازم براي بردن ماهواره به مدار زمين را فراهم مي کنند.
در نخستين گام، موتور موشک روشن شده و نيروي بالابرنده فراهم مي شود. با ايجاد نيروي بالابرنده ماهواره بر به همراه مخازن سوخت و ماهواره اي که با خود دارد از زمين جدا شده به سوي آسمان حرکت مي کند.
پس از اينکه سامانه پيشران، تمام سوخت را بسوزاند بخش نخست از بدنه موشک جدا مي شود و به زمين سقوط مي کند.
در گام دوم سامانه پيشران مرحله دوم روشن مي شود و چون موشک سبک تر شده است با سرعت بيشتري ماهواره را به ارتفاع بالاتر و براي قرار دادن در مدار به پيش مي راند. به همين ترتيب و با پايا ن يافتن سوخت، مرحله دوم نيز از ديگر اجزاي موشک جدا مي ش.د و بسته مأموريت ماهواره بقيه مراحل انجام مي شود.
پس از قرارگرفتن ماهواره در ارتفاع مورد نظر، يک سامانه پيشران راکتي ديگر به کار مي افتد و ماهواره را در مدار مورد نظر قرار مي دهد. پس از قرار گرفتن ماهواره در مدار با توجه به قوانين فيزيک، مأموريت ماهواره ادامه پيدا مي کند.
ماهواره ها در سر موشک ها جاسازي شده و به فضا پرتاب مي شوند. دماغه مخروطي شکل موشک که در برابر گرما مقاوم است ماهواره را از اصطکاک هنگام گذشتن از جو زمين محافظت مي کند.
بعد از عبور از جو زمين، لايه محافظتي از ماهواره ها جدا شده در مرحله آخر، موشک، ماهواره را در مدار مورد نظر قرار مي دهد. بسياري از ماهواره ها از سامانه پيشران موشکي خود براي رفتن به مدارهاي بالاتر استفاده مي کنند.
بسياري از شرکت هاي تجاري و کشورها داراي قابليت هاي پرتاب موشک ماهواره بر هستند و ماهواره هايي به جرم چند تن را مي توانند سالم درست و منظم قرار دهند.
به گزارش مشرق، بيشتر پرتاب هاي ماهواره اي با موشک هايي انجام مي شود که شروع پرتاب آن ها مستقيم به سوي بالا برنامه ريزي شده است. چنين روشي موشک را از ميان سخت ترين بخش هاي جو زمين به سرعت عبور مي دهد و بهترين راه براي کاهش مصرف سوخت است.
پس از اينکه موشک مستقيم به بالا پرتاب شد مکانيسم کنترل موشک سامانه هدايت اينرسي را به کار مي گيرد تا با انجام محاسبات لازم، دماغه موشک را به خط سيري که در طرح پروازيش در نظر گرفته شده متمايل کند.
در بيشتر موارد در طرح پرواز، جهت مستقيم موشک را در ابتدا به سمت شرق قرار مي دهند؛ چون زمين از غرب به شرق مي چرخد و چنين حرکتي، به موشک يک نيروي تقويت کننده اضافي وارد مي کند. نيروي اين تقويت به سرعت گردش زمين در محل پرتاب بستگي دارد.
ماهواره برها به عنوان ابزار قراردادن ماهواره ها در مدار، مي بايست از بالاترين استانداردها برخوردار باشند. پرتاب با نيروي عظيم راکتي، تنش هاي فراواني به بدنه، سازه و اجزاي ديگر آن وارد مي آورد.
اصطکاک پوسته بدنه با هوا، و نيز حرکت پرشتاب گازهاي بسيار داغ خروجي پيشران، شوک هاي عظيم حرارتي را به بخش هاي مربوطه وارد مي سازد.
و اينها تنها، بخشي از ماجراست.
تمامي زير سامانه هاي موجود در ماهواره بر، از اجزاي مختلف مراحل پيشران سوخت مايع مانند پمپ ها، فشارسنج ها، شيرها و ادوات کنترلي گرفته تا سامانه هاي ارتباطي ماهواره بر با زمين، بايد بدرستي کار کنند تا پس از رسيدن آن به ارتفاعات بالا مانند 250 کيلومتري، 700 کيلومتري و حتي بيشتر، بخش نهايي ماهواره بر، ماهواره را رها کرده و در مدار و موقعيت از پيش تعيين شده، با دقت بسيار بالا قرار دهد، واين کاريست که ماهواره بر ساخته شده بدست متخصصان توانمند و جوان کشورمان موفق به اجراي آن گشته است و هم اکنون براي اجراي مجدد آن، اين بار براي انتقال ماهواره هاي بزرگتر و مهمتر از ماهواره تحقيقاتي اميد، به فضا آماده است.
با توجه به اينکه، ارسال محموله به فضا معمولاً با موشک هاي غول پيکر انجام مي شود، تنها کشورهايي مي‌توانند وارد اين عرصه شوند که ساختار کارشناسي و فناوري لازم را دارا باشند. پرتاب سفير اميد با اينکه گام اول در اين مسير بود، اما پرتاب يک ماهواره بر26 تني جهت قراردادن يک ماهواره در مدار بيضوي 530-250 کيلومتري کار بزرگي تلقي مي شود.

اين مهم با تکيه بر سوابق تجربي مراکز هوافضايي ايران که تا کنون بارها موشک‌هاي بزرگي را براي تست‌هاي مختلف و از جمله تست کاوشگر پرتاب نموده‌اند قابل انجام مي‌باشد، اين مراکز هستند که با داشتن سامانه‌ هاي مديريتي و کيفيتي بالا و داشتن متخصصين مورد نياز مي ‌توانند ضريب اطمينان لازم براي اينگونه ماموريت‌ها را ايجاد نمايند.
نکته مهم اينکه در ماهواره بر سفير2 بيش از 10 هزار نوع قطعه به کار رفته است. سهم قطعات پيچيده صنعتي در آن قابل توجه است و تمام قطعات توليدي آن در صنايع داخلي ساخته مي‌شود.

صنايع توليد بخش‌هاي مختلف ماهواره بر

بخش طراحي و تحقيقات
براي تحقيقات، طراحي و توليد يک ماهواره ‌بر بخش طراحي با توجه به انتظارات کارفرما طراحي کلي ماهواره بر را اجرا مي‌نمايد و سپس مشخصات مورد نياز خود را از مجموعه‌هاي موتور و پيشرانه، سوخت، هدايت و کنترل، سازه و محفظه ي ماهواره معلوم مي‌نمايد.
پس از آن صنايع سيستم، به عنوان کارفرما براي سازنده اجزاء فوق، عمل کرده و پروژه‌هاي مختلفي براي هر يک از صنايع تعريف مي‌کند.

صنايع موتور
ماهواره بر سفير2 داراي دو موتور مرحله يک و مرحله دو مي باشد که هر دو در اين صنايع ساخته مي‌شود. موتور مرحله اول که موتور اصلي پرتاب مي باشد قادر است موشک 26 تني را تا ارتفاع 68 کيلومتر حمل نمايد و پس از آن با جدايش مرحله اول مامويت موتور مرحله دوم شروع مي شود که خود از دو موتور تشکيل شده است و علاوه بر ايجاد رانش، با تغيير زوايه، امکان کنترل مرحله دوم سفير را فراهم مي نمايد. در صنايع موتور، فرايندهاي پيچيده‌اي در ساخت قطعات، محفظه موتور، انژکتورها و توربوپمپ‌ها وجود دارد که تماماً با توان داخلي انجام مي‌شود.

صنايع سازه
سازه‌هاي فضايي به خاطر نوع کابرد از ويژگي هاي خاص برخوردارند، و علاوه بر سبک بودن بايستي داراي تحمل خوب مکانيکي باشند تا در برابر فرکانس‌هاي لرزش و تنش‌ها و فشارهاي دروني و بيروني مقاومت نمايند.
از اينرو به تخصص بالاي طراحي و فناوري قابل قبول توليد نياز است تا مواد مورد نظر انتخاب شده و اجزاء ساخته شوند و به روش‌هاي علمي و مهندسي اتصالات صورت گيرد.

صنايع سوخت
ماهواره بر ها در جهان از سوخت هاي خاصي استفاده مي نمايند که تامين آنها به هيچ وجه از منابع خارجي ميسر نمي باشد بنابراين در اين صنايع تاسيسات صنعتي سوخت هاي مورد نياز ايجاد شده که توانايي تامين نيازهاي صنايع موتور و بخش‌هاي تحقيقاتي را دارا مي باشد. مهندسين طراحي در اين صنايع بدون نياز به کمک خارجي کارخانجات لازم را طراحي نموده و به بهره برداري رساندند.

صنايع هدايت کنترل
در اين صنايع، ده ها مجموعه الکتريکي و الکترونيکي که در سامانه پرتاب ماهواره کاربرد دارند، طراحي و ساخته مي‌شود. قطعات الکترونيک را بخش آماد تهيه کرده و قطعات توليدي در بخش‌هاي صنعتي توليد مي شوند. بلوک‌هاي کامپيوتر پرواز، سامانه هاي ناوبري، منابع تغذيه، باتري‌ها، عملگرها، فشارسنج‌ها، سيم کشي ها و کليه آزمايشگرهاي داخلي بلوک‌ها، آزمايشگر ماهواره بر و آزمايشگر پرتاب در اين صنايع طراحي و ساخته مي‌شوند.

صنايع تجهيزات پرتاب
در اين صنايع، کليه تجهيزات حمل و آماده‌سازي ماهواره بر و تجهيزات ميدان تست و پرتاب ماهواره بر ساخته شده و نصب مي‌گردند، برج سرويس مستقر در ميدان نيز در اين صنايع طراحي و ساخته شده است. همچنين آماده سازي قبل از پرتاب و شارژ سوخت در اين ميدان انجام مي‌گردد.

صنايع ساخت سنسور
در صنايع هوافضايي، ساخت سنسورهاي شتاب و سرعت از عوامل تعيين کننده است و توانمندي در اين زمينه گام مهمي در ساخت سامانه‌هاي ناوبري به شمار مي‌آيد.

 

عبور سفير و سيمرغ از هشت خوان رستم

به گزارش مشرق،  براي اطمينان از صحت عملکرد سامانه هاي گوناگون فعال در يک ماهواره بر، لازم است تا پيچيده ترين و سختگيرانه ترين آزمايشات، پس از طراحي و پيش از ساخت نهايي آن به اجرا در بيايد. همه اين آزمايشات در داخل کشور و بر روي ماهواره بر بومي سفير اميد،‌ به انجام رسيده که صد البته نياز به برخورداري از تجهيزات مدرن آزمايش و اندازه گيري و نيز نيروهاي مجرب و متخصص دارد که در ادامه به هشت آزمايش مهم اشاره مي کنيم :
آزمايش استاتيک
در اين آزمايش، تحقيقات و آزمون هاي لازم مربوط به استحکام و سختي محصول در سطوح مختلف از قطعات گرفته تا مجموعه هاي مونتاژي، حين بارگذاري هاي ثابت يا استاتيک، در فرآيند توسعه و نهايي سازي محصول به اجرا در مي آيد. اين آزمايشات از لحاظ سامانه بارگذاري، پارامترهاي مختلف داده برداري و کنترل، در سطح منحصر به فردي در کشور مي باشد و در خاورميانه جزو پيشرفته ترين انواع آن مي باشد.

آزمايش خواص جرم
خواص جرمي يک سازه عبارت است از جرم، مختصات مرکز جرم و ماتريس ممان اينرسي آن سازه. در صنايعي که کنترل حرکت مجموعه ها مورد نظر باشد از جمله صنايع هوايي و فضايي، اندازه گيري دقيق مشخصات مذکور، بسيار حائز اهميت است. اين آزمايشات براي ماهواره بر، با دقت بالايي انجام شده است.

آزمايش مودال
در اين آزمايش، پارمترهاي مربوط به ماهيت رفتار سازه تحت بارهاي ديناميکي، استخراج شده و براي شبيه سازي ديناميکي سازه که آزمايش عملي آن غيرممکن مي باشد، در اختيار گروه مربوطه قرار مي گيرد. اين آزمايشگاه نيز، پيشرفته ترين آزمايشگاه مودال خاورميانه است.

آزمايش تلاطم
در ماهواره برهايي با پيشران از نوع سوخت مايع، از مخازن بزرگي براي ذخيره سوخت و اکسيد کننده استفاده مي شود. با اجراي آزمايشات لازمه از وضعيت تلاطم سوخت در داخل مخزن، اطلاع کافي و اطمينان حاصل مي شود.

آزمايش ارتعاشات
از جمله آزمايشات مورد نياز، بررسي هاي تحقيقاتي و محيطي-عملکردي ارتعاشات سازه ها و سامانه هاي الکترونيکي مي باشد که در صورت وجود وضعيت ارتعاشي نامطلوب در سامانه ها، خطر نابودي کل سامانه نيز وجود دارد.

آزمايش شوک
سازه هاي فضايي و به طور کلي، کليه سازه ها، در تمام طول عمر خود، پديده شوک را تجربه مي کنند که مي تواند ناشي از يک پديده مکانيکي يا طبيعي که موجب تحريک مي گردد، باشد.
اين شوک مي تواند اثرات مخربي بر روي سازه يا اجزاء الکترونيکي داخل آن داشته باشد. به عنوان مثال، اعمال شوک هاي بيش از حد، مي تواند بلوک هاي الکترونيکي هدايت و کنترل موشک را دچار خرابي نمايد و اجراي مأموريت ها را دچار اختلال نمايد. بنابراين محاسبه ميزان اين شوک ها چه شوک هاي کلاسيک و چه پيچيده، بسيار تعيين کننده بوده که نياز به آزمايشات پيش از پرتاب دارد تا از صحت عملکرد سازه ها و سامانه ها پس از بروز شوک، اطمينان حاصل گردد.

آزمايش حرارت سازه
هدف از اين آزمايش، استخراج پارامترهاي مربوط به استحکام/سختي حرارتي قطعه و انتقال حرارت در سطوح مختلف مجموعه شامل قطعات و مجموعه هاي مونتاژي در فرايند طراحي و توسعه و نهايي سازي سامانه ها است. منحصر به فردترين آزمايشات در کشور و يکي از پيشرفته ترين ها در خاورميانه در اين زمينه بر روي اجزاي لازم ماهواره بر به انجام رسيده است.

آزمايش جدايش
موشک هاي چند مرحله اي شامل مراحل يا قطعاتي مي باشند که در ادامه کار سامانه، مورد نياز نبوده و به دلايل مختلف لازم است از سامانه اصلي(نهايي) جدا شوند. در واقع جدايش، مرحله ايست که تمام مراحل قبلي در فرآيند پرتاب ماهواره، براي آن اجرا مي شود. در اتصال اين بخش ها به يکديگر، نياز به ابزاري است که در زمان لازم، عمل کرده و باعث جدا شدن مراحل از يکديگر شود. پس از جدايش مراحل، در ارتفاعي که نيروي آيروديناميکي وجود ندارد، پوشش ماهواره (در بخش دماغه موشک) نيز بايد از موشک جدا شود و سپس، ماهواره با رسيدن مرحله انتهايي ماهواره  بر به نقطه مورد نظر براي رها کردن ماهواره، مرحله فعلي و ماهواره نيز بايد از يکديگر جدا شوند. بنابراين پس از طراحي سامانه هاي جدايش مراحل و همچنين پوشش دماغه(فيرينگ) و ماهواره، قبل از پرتاب، لازم است تا سامانه هاي مذکور، چه از نظر اجزاء و چه بصورت کلي مورد آزمايشات محيطي و عملکردي قرار گيرند.


 

پس از اجراي دقيق هر يک از اين آزمايش ها و بررسي و تحليل موشکافانه داده هاي ثبت شده، تيم هاي طراحي در صورت نياز مجدداً‌ اقدام به بازبيني بخش هاي مربوطه و تجديد طرح و ساخت نمونه جديد و اجراي مجدد آزمايش ها مي نمايند و تنها پس از تأييد شدن نهايي تمام بخش ها ماهواره بر براي اجراي آزمايش عملياتي مهيا مي شود.
کشور ما نيز پس از طراحي ماهواره بر سفير اميد و اجراي آزمايش هاي لازم توسط متخصصان توانمند داخلي، اقدام به پرتاب عملي ماهواره بر نمود که با موفقيت کامل همراه بود. اين موفقيت مرهون طراحي بسيار دقيق و اجراي سختگيرانه و مکرر آزمايشات پيش از پرتاب بوده و باعث رشد فزاينده و پرشتاب صنعت فضايي کشور گرديد.
 

نظر شما

شما در حال پاسخ به نظر «» هستید.
captcha

این مطالب را از دست ندهید....

فیلم برگزیده

برگزیده ورزشی

برگزیده عکس