ساختار ناوهای هواپیمابر ,لشگری شناور و لرزان بر پهنه اقیانوس

[oweiys]

به نام خداوند بخشاینده مهربان



[HIGHLIGHT=#d7e3bc]ناو هواپیمابر  


[HIGHLIGHT=#ebf1dd]مقدمه  


هر پیچیدگی از به هم پیوستن مسائل ساده شکل می گیرد , چه اف 117 چه ناو هواپیمابری که ارتفاعی به اندازه یک ساختمان بیست

طبقه و طولی چند صد متری دارد که حتی در دیدی خوش بینانه هدفی متحرک بر روی آب است.


نسبت ابعاد سازه ناو هواپیمابر به یک ناو شکن و یک انسان ....






[HIGHLIGHT=#ebf1dd]ساختار نسبت به  

ناو هواپیما علاوه بر این که باید مانند یک پایگاه هوایی زمینی کارایی داشته باشد , می باست در مقابل تهدیدات دشمن فرضی و

شرایط مختلف جوی و .... مقاومت لازم را داشته باشد. رطوبت بالا - خردگی سازه - استحکام در برابر امواج اقیانوس و ....


 [External Link Removed for Guests] 



مثلا خوردگی شیمیایی آلومینیوم در یک ناو هواپیمابر و در بازه زمانی ماهانه , نسبت به سواحل و شهرهای مختلف بسیار بیشتر است.

(نمودار قرمز اولی در شکل پایین مربوط به ناو هواپیمابر است)



در شکل زیر خوردگی موجی متالورژیکی در سه لایه آلومینیوم مشاهده می شود , که خوردگی c از همه کمتر و مطلوب است.




برای تشخیص خوردگی سازه از روش های مختلفی استفاده می شود و با توجه به شرایط مختلف تست های استحکام مواد گوناگونی

برای پیداکردن ماده مناسب که نسبت به تنش و خوردگی و مسائل بسیار دیگر مناسب باشد , انجام می گیرد.


ادامه دارنه ....

[HIGHLIGHT=#4f6128]منبع: centralclubs. 

[sokuteasemuni]

يك ئي بوك راجع به [External Link Removed for Guests]

[External Link Removed for Guests]

[oweiys]

[HIGHLIGHT=#ebf1dd]تست های استحکام  



تست آکاردئونی یا چنگکی عرشه :


بعد از تست عرشه (پهلوی کشتی) , آلومینیوم (T6 - 7075) به شکل زیر در می آید :





یکی از آلیاژهایی که به صورت عمده در ساخت ناو هواپیمابر به کار می رود فلز آلومینیوم AL است .

عنصر آلومینیوم با عناصر مختلف دیگری آلیاژ های گوناگونی ایجاد می کند :





که هرکدام از مواد بالا ویژگی های خاص خود را دارند , مثلا آلیاژ ( 7075 ) دارای تافنس یا چغرمگی کمی است اما استحکام بالایی دارد.

در جدول زیر   استاتیکی مربوط به آلیاژ اول آهن - لیتیوم را مشاهده می فرمایید: 


[HIGHLIGHT=#ddd9c3]YS = استحکام  

[HIGHLIGHT=#ddd9c3]UTS = استحکام نهایی  



- - - - - - - - - -

  جدول پایین آلیاژ دوم آلومینیوم - لیتیوم : 



- - - - - - - - - -

  آلیاژ های آلومینیوم که در بالا گفته شد , ELONG در این جا درصد کشیدگی است: 






ادامه دارنه ....
منبع : centralclubs.com
تصاویر از پی دی اف در سرور مطمئن آپلود شده اند .

[oweiys]

[HIGHLIGHT=#ebf1dd]نمودار نرمال سازی نورمالیزیشن مکانیکی سه آلیاژ آلومینیوم فوق : 





که نشان می دهد آلیاژ 7249 می تواند بهترین کاندیدا برای عرشه و پهلوی ناو هواپیمابر باشد.


تست های مکانیکی آلیاژهای مختلف به ما در یافتن آلیاژ مقاوم به خوردگی کمک فراوانی می کنند , اما برای ساخت یک ناو هواپیمابر

توجه به این نکته ضروری است که این آلیاژ ها سال ها در آب قرار دارند و در معرض تغییرات .


برای در نظر گرفتن این موضوع از چرخه [HIGHLIGHT=#ddd9c3]   / افشانه (اسپری) نمک طعام به عنوان ماده ای شبیه ساز استفاده می کنیم که ایجاد

شبیه سازی محیطی در آب های اقیانوس را ایجاد کرده و شرایط برای انجام آزمایش بر روی آلیاژهای مورد نظر نیز همگون با خواسته ما

می شود.

سه نمودار پایینی سه نمونه ما را بعد از گذشت 500 ساعت نشان می دهند.


[HIGHLIGHT=#ebf1dd]در نمودار زیر استحکام نهایی کششی بر حسب مگا پاسگال به SO2 / افشانه نمک - زمان را ملاحظه می فرمایید: 




[HIGHLIGHT=#ebf1dd]در نمودار زیر استحکام تسلیم بر حسب مگا پاسگال به SO2 / افشانه نمک - زمان را مشاهده می فرمایید: 






[HIGHLIGHT=#ebf1dd]در نمودار زیر دصد کشیدگی به SO2 / افشانه نمک - زمان را مشاهده می فرمایید: 

*
داکتیلیتی یا انعطاف نسبت به افشانه نمک / SO2

[oweiys]

[HIGHLIGHT=#ebf1dd]مشخصات : 


یک ناو   سرعتی در حدود 82 / 64   کیلومتر بر ساعت سرعت داراد. بدنه ناو هواپیمابر از صفحات پولادی به ضخامتی چند اینچ

ساخته شده که این سازه بزرگ مقاومت بسیار بالایی در محافظت از تهدیدات و خطرات نبرد فرضی دارد.

قسمت های مختلف سازه به ترتیب بر روی هم قرار می گیرند(به اصطلاح لیفت می شوند)

ترتیب ساختار از کوچک به بزرگ را در شکل زیر مشاهده می کنید:






نمونه عملی روند ساخت ناو هواپیمابر :
 [FONT=arial,helvetica] 

[FONT=arial,helvetica]  [FONT=arial,helvetica] 
[FONT=arial,helvetica]
 [FONT=arial,helvetica]   
پایین آوردن قسمتی از ناو هواپیمابر در قسمت مورد نظر:

[FONT=arial,helvetica]

 

روند سوخت مصرفی ناو هواپیمابر طی 50 سال گذشته که نشان دهنده روند رو به رشد سوخت هسته ای است:

[oweiys]

[HIGHLIGHT=#ebf1dd]مواد به کار رفته در ناو هواپیمابر: 




آلومینیوم به کاررفته در ناو هواپیمابر CVA-65 برابر با [HIGHLIGHT=#f2dcdb]1750 تن   .


ناو هواپیمابر اسپانیایی (Principe de Asturias) وزنی حدود 17,200 تن دارد.


ناوهای کلاس نیمیتز (NIMITZ) طولی حدود 333 متر و قیمتی در حدود 4/5 بیلیون دلار دارند.


تنها پروانه ناو هواپیمابر ملکه الیزابت 7 متر طول و 33 تن وزن دارد .



*
در این جا که صحبت از کلاس ناو ها به میان آمد خوب است که اشاره کوتاهی هم به کلاس ناوهای هواپیمابر داشته باشم:

ناو های کلاس نیمیتز که در حال حاضر از کلاس ناوهای جدیدترین و بزرگ ترین (درحال حاضر) هستند , قادر به حمل 40 فروند هواپیما می

باشند.






پس این کلاس های ناو های هواپیمابر حجم بیشتری دارند و به طبیعتا به سازه بیشتری هم برای ساخت احتیاج دارند.

تیرآهن هایی که قرار است در ناو هواپیمابری در کلاس نیمیتز به کار روند را در شکل زیر ملاحظه می فرمایید:


ورق های پولادی به کار رفته در ناوی در کلاس نیمیتز :



پولاد هایی که با کامیون به کارخانه حمل می شوند عرض 10 و طولی برابر 30 فوت دارند که بعدا به هنگام کار کوتاهتر می شوند.

ورق ها هم اندازه 3/6 - 6 فوت تقسیم می شوند.(در این ناو بالا حدود 700،000 ورق )

به نظر شما چند قطعه ورق پولادی و تیرآهن برای ساخت بالاترین کلاس ناو هواپیمابر یا همان نیمیتز لازم است؟ بیش از هزاران قطعه .

- - - - - - -

[HIGHLIGHT=#ebf1dd]منبع : CENTRALCLUBS. 

[oweiys]

وقتی که ناوی در کلاس نیمیتز تا 106,000 تن وزن داشته باشد به جرثقیل های بزرگی نیاز دارید که قطعات بزرگ را بر روی هم
سوار کنند.

بلند کردن ثقیل یا به اصطلاح سوپر لیفتینگ قسمت بالایی ناو هواپیمابر بوش که این ناو هم در کلاس نیمیتز است.




وقتی ساخت یک ناو هواپیمابر نیمیتز دو سال طول بکشد , باید هم بدنه مانند شکل زیر زنگ بزند :




نهایت (ماکسیمم ) قدرت ناوهای هواپیمابر نیمیتز 194 مگاوات است که توسط دو راکتور هسته ای تامین می شوند . سپس قدرت از این

راکتورها به 4 توربین و 4 پروانه از جنس برنز انتقال می یابند :




[External Link Removed for Guests]


وزن پروانه ها در کلاس نیمیتز حدود 30 تن است و هرکدام 6.7 متر طول دارند .

پروانه ناو هواپیمابر Queen Mary 2 :




زره ناوهای هواپیمابر در کلاس نیمیتز 66 میلی متر که از الیاف (kevlar) کولار است و در قسمت های حساس پوشانیده می شود.

ترکیب ساختاری الیاف کولار:

[External Link Removed for Guests] [External Link Removed for Guests]

منابع و تصاویر: en.wikipedia.org -- navy-matters.beedall.com -- dailypress.com

ترجمه توسط متالورژِی سنترال

[oweiys]

پروانه ناو هواپیمابر هسته ای چالرز دوگل , گفته شده که این نوع پروانه ها از آلیاژ مس , پولاد ، منگنز یا نیکل ساخته شده اند.


[HIGHLIGHT=#ebf1dd]مدلی سازی از ناو هواپیمابر  


خوردگی پوشش ها یکی از دغدغه های طراحان ناو ها بوده و هست و در این میان پوشش ها نقش مهمی را ایفا می کنند.

خوردگی و زنگ فلزات در برابر آب های شور دریاها و اقیانوس ها با روش cp یا همان حفاظت کاتدی می تواند تخریب پوشش را در طول

زمان به حداقل برساند.

برای امتحان مدل هایی را تولید می کنند , تا شرایط مختلف را بسنجند.البته حتی با قوی ترین رایانه ها هم در حال حاضر نمی توان تمام

محاسبات فیزیکی را با توجه به زمان ایجاد فشار ، شبیه سازی نمود .


در تصویر پایینی مدل هندسی پایانه پشتی ناو هواپیمابر را نشان می دهد:




چهار پروانه پشتی ناو هواپیمابر در کلاس نیمیتز ، نقاط سبز رنگ پوشش های حفاظتی در مقابل تخریب 15 ٪ می باشند .







نمایی از قسمت پشتی ناو هواپیمابری در کلاس نیمیتز که این قسمت در زیر آب قرار دارد، محاسبات انرژی پتانسیل برای حداقل فشار

استاتیکی آب :


تصویر زیر جزئیات پروانه ناو هواپیمابری در کلاس نیمیتز است . محاسبات نسبت به شرایط
15 ٪
تخریب روکش در فشار استاتیکی آب

است ، تصویر سمت چپ همین شزایط را داراست ، با این تفاوت که در پروانه سمت چپ در حال گردش است و شرایط دینامیکی است:



منابع: nrl.navy.mil -- trekearth.com

[oweiys]

تصویری از آلیاژ 7055 -T6 :





آلیاژ 7055 -T6511 تحت نوعی آزمایش خوردگی :




آلیاژ 7055 - T6 تحت نوعی آزمایش خوردگی از نمای نزدیک :



آلیاژ آلومینیوم T 6 -- 7075 از کاهش 87 درصدی میزان داکتیلیتی به دست می آید.

آلیاژ T7 ---7075 هم از کاهش 45 درصدی داکتیلیتی به دست می آید.


منبع تصویر اول از : jcse.org

[oweiys]

 
دستگاه برش پلاسما که قسمت های بزرگ پولاد را برش می دهد:




استفاده از آب برای کاهش گرما ، دود و صدای ایجاد شده می باشد: 



ناو Bush 4 شفت یا لوله دارد که 2 عدد از این لوله ها 403 فوت طول دارند.

در شکل زیر لوله پروانه چرخنده همین ناو را می بینید:





ناو هواپیمابری در کلاس نیمیتز از 10 قسمت ساخته شده است که این 10 قسمت بر روی هم سوار می شوند:



این هم قسمت پایینی عرشه همان ناو که 32.6 فوت عمق و 250 فوت عرض دارد :




جرثقیل که قطعات را جابجا می کند و کار با آن وظیفه ای حساس است ، نمایی زیبا از حدود 23 طبقه بالای دریا !

        

[oweiys]

تناژ انواع مختلف ناو هواپیمابر + ظرفیت حمل :




مثلا در شکل زیر ناوی در کلاس نیمیتز (سمت چپ) در کنار ناوی از کلاس CVf یا همان کویین ماری در خلیج پارس :

[External Link Removed for Guests]

ااکثر تصاویر هوایی که از ناوهای هواپیمابر موجود است تنها قسمت عرشه و جایگاه قرارگرفتن هواپیماها را نشان می دهند ، در حالی

که یک ناو هوایپمابر از قسمت های مختلفی تشکیل شده است ؛ مثل تعمیرگاه ، سامانه دفاع موشکی ، کابین های کارکنان و ....

در تصویر زیر تمام ناوهای هواپیمابر در حال خدمت به همراه انواع هواپیماهای راهبردی به همراه جزییات دیگر نشان داده شده است:

[External Link Removed for Guests]

در ناوهای نیمیتز ، 4 بالابر برای انتقال هواپیماها بین تعمیرگاه و عرشه در نظرگرفته شده (البته تصویر پایین ناوی در کلاس Enterprise را

نشان می دهد)
 
    

  قسمتی مهم از ناو هواپیمابر است که هواپیما ها در آن تعمیر و سرویس می شوند ؛ شکل زیر تعمیرگاه ناو هواپیمابر  
  cvn 68 است: 

[External Link Removed for Guests]


پراکندگی جغرافیایی کاربران ناو هواپیمابر ، رنگ آبی کشورهای درارای ناو هواپیمابر در حال حاضر که از آن ها استفاده می کنند ، آبی کم

رنگ هم کشورهایی که در گذشته دارای ناو هواپیمابر بوده اند:

[External Link Removed for Guests]

منابع : en.wiki -- allwoodships.com -- dailypress2.com

[oweiys]

فرود بر روی ناو هواپیمابر با توجه به طول نه چندان زیاد باند(حدود 150 متر) برای هواپیماهای پرسرعت و جت های رهگیر کار جندان آسانی

نیست زیرا که سرعت هواپیما در این مصافت کوتاه باید به صفر برسد.

برای فرود هواپیما در ناو هواپیمابر از سیم های پولادی با قابلیت کشش زیاد استفاده می شود ؛


  



این هم تصویری از ناو گروه دریایی 34 هدف متحرک؟!