مرکز انجمنهای تخصصی

قبل از هر چیز بایست خاصیت Cavitation را توضیح داد که ان عبارت است از نوعی حفره های تو خالی ایجاد شده توسط بخار در درون یک مایع است و ان بحار یا حباب های توخالی ایجاد شده درون ان مایع منتج از ایجاد یک نیروی اعمال شده درون مایع است. معمولا این حالت یعنی ایجاد بخار یا حباب درون یک مایع زمانی پدید می اید که ان مایع در معرض سریع تغییرات فشار قرار بگیرد که در اینحال در حالت فشار نسبی کم حفره هایی ( همانند حباب های هوا) منتج از بخار درون ان مایع بوجود می اید. و در جایی که فشار ناگهان افزایش می یابد حباب ها رو به داخل منفجر شده ( از بین میروند) و در نتیجه یک موج ضربتی (shock wave) بوجود می اید.

در این عکس cavitation ایجاد شده اطراف پروانه یک قایق را مشاهده می نمایید
[External Link Removed for Guests];


اساسا این موج های ضربتی در بعض تولیدات مهندسی سبب ایجاد ضایعه در قطعات می شود. حباب های توخالی که نردیک در سطح یک فطعه فلزی رو به درون منفجر می شوند (یکباره از بین می رود) می اوانند باعث یک استرس سیکلی تکراری بر سطح ان فلز شده و شوک حاصله تکه های فلز را از روی سطح جدا کند. این اتفاق در ابزارهایی مثل شیرهای کنترل مایعات و همچنین پروانه هایی که درون یک مایع می چرخند دیده می شود.

در اینجا تصویر یک پلیت شیر کنترل هیدرولیک را می بینید که چطور بر اثر caviatation صدمه دیده است.

[External Link Removed for Guests];

البته باید توجه داشت cavitation یا همان ایجاد حباب های بخار دو حالت دارد یکی حالت درونی و یکی حالت غیر درونی و چیزی که به قطعات صدمه وارد می کند نوع درونی ان یا همان internal cavitation می باشد.

نوع ایجاد حفره غیر داخلی یا non-internal cavitation پروسه ای است که یک حباب درون یک مایع بنا بر انرژی درونی از نظر اندازه یا شکل مجبور به تغییر است ( مثل یک میدان اکوستیک). این نوع حباب سازی در حمام های پاکسازی اولتراسونیک و همچنین پمپ ها و پروانه ها دیده می شود. از انجا که حباب سازی اساسا باعث صدمه به ابزار های متحرک درون یک مایع است پدیده خوشایندی نمی باشد و در بسیاری موارد هنگام طراحی قطعاتی نظیر توربین ها یا پروانه ها این پدیده مزاحم در نظر گرفته می شود و از طرفی از بین بردن پدیده حباب سازی یک رشته مفصل در زمینه مطالعات دینامیک سیالات است. ولی بهر حال استفاده های سودمندی نیز cavitation وجود دارد و هنگامی که که توسط دستگاه ها بوجود می ایند باعث ایجاد خسارت به انها نمی شوند که نمونه ان supercavitation است.

ابر حباب سازی یا supercavitation عبارت از استفاده از خاصیت حباب سازی در حجم زیاد است تا یک شیئ متخرک درون ان سیال را احاطه کند. در این حالت و با وجود حباب ها نیروی اصطحکاک بدنه ان شیئ ( که در اینجا یک اژدر است) با مایع در حد بسیار زیادی تقلیل پیدا کرده و دستیابی به سرعت بسیار بالا در سیالات فراهم می گردد. ای پروژه هم اکنون تنها در مورد پرتابه های زیر ابی یا اژدر هایی با سرعت زیاد و بعض پروانه ها بکار رفته است اما با توجه به اصول تکنیکی ان قابل گسنرش در سایر ادوات دریایی نیز می باشد

تا انجا که من اطلاع دارم تنها اژدری که با این تکنیک کار می کند و تندروترین اژدر محسوب می شود این ازدر ساخت روسیه بنام VA-111 Shkval می باشد که در ان از خاصیت تولید توده حباب supercavitation بر مبنای همان توضیحات قبلی استفاده شده است. این نوع اژدر قادر به حرکت در اب با سرعتی حدود 200 گره دریایی معادل با 370 کیلومتر در ساعت می باشد.

[External Link Removed for Guests];


[External Link Removed for Guests];





مترجم و نویسنده شفق 2

همانطور که در شکل اژدر VA-111 Shkval دیده می شود ابزاری در نوک ان تعبیه شده است که توده حبابی را در اطراف بدنه باریک ان ( به قطر نیم متر) تولید کرده و همین توده حباب باعث تقلیل سطح تماس اژدر با اب شده و لذا نیروی منفی اصطحکاک ان با اب را تنزل می دهد و باعث افزایش سرعت ان در زیر اب می گردد.

طراحی و قابلیت های اژدر VA-111 Shkval

طراحی ان در سال 1960 زمانی که موسسه تحقیقاتی Nii-24 دستور یافت تا سلاحی جدیدی تولید کند که قادر به مقابله با زیر دریایی های اتمی باشد شروع شد. ادغام شدن ان موسسه با GSKB-47 باعث بوجود امدن انستیتو تحقیقات هیدرو دینامیک هدفمند شد موسسه ای که با طراحی و تولید Shkval به کار ادامه داد.
اولین اقدامات عملیاتی ( ازمایشی) ان در اوایل 1977 صورت گرفت و در سال 1990 خبر از استقرار ان داده شد. Shkval بعنوان یک اقدام متقابل در مقابل اژدرهایی که از زیر دریایی های شناسایی نشده دشمن پرتاب می شدند در نظر گرفته شد.
VA-111 با بدنه ای به قطر 533 میلیمتر و سرعتی معادل 50 گره دریایی (90 کیلومتر) پرتاب می شود و البته این در حالی است که هنوز راکت های سوخت جامد ان روشن نشده باشند که با بکار افتادن موتور راکت ان به سرعتی معادل 200 گره دریایی ( 370 کیلومتر) می رسد و بعضی خبرها حاکی از دست یافتن این اژدر به سرعت 250 گره بوده و نسخه ای از ان با توانایی سرعت 300 گره یا 560 کیلومتر در ساعت در مرحله ساخت بوده است.
سرعت بالای این ازدر بدلیل supercavitation است که بموجب ان، گازی از حباب که ان را احاطه می کند و ان توده حباب بدلیل انحنای رو به خارج اب است که بوسیله شکل ویژه دماغه مخروط اژدر و همچنین انبساط گاز های موتور ان ایجاد می شود. این توده حباب تماس سطح اب با بدنه اژدر را به حداقل رسانده و کشش منفی متقابل با حرکت ان را در حد قابل توجهی کاهش می دهد.
طرح های اولیه تنها تکیه بر سیستم هدایت inertial داشت. طرخ نخستین ان بمنظور حمل کلاهک اتمی پایه گذاری شد اما بعد بنابر گزارش ها از سیستم هدایت انتهایی ( terminal guidance) و کلاهک های جنگی متعارف استفاده شد (سیستمی که ابتدا اژدر یا یک موشک توسط کنترل اولیه یک زیر دریایی یا هواپیما به سمت هدف هدایت می شود اما با نزدیک شدن پرتابه به هدف کنترل اولیه حذف و بعد از ان با هدایت داخلی مثلا هدایت مادون قرمز خود پرتابه به سمت هدف میرود. این نوع سیستم در بعض موشک های هوا به هوا که از روش semi-active radar homing (SARH) استفاده می کنند کابرد دارد که ابتدا خلبان موشک را تا نزدیکی هدف هدایت کرده و سپس سیستم هدف یاب مادون قرمز خود موشک بکار افتاده و بطور خودکار و عدم نیاز به کنترل خارجی به سمت هدف می رود.)

استفاده از این مقاله مجاز نیست مگر با اجازه انجمن های علمی

سلام به نظر من این سلاح یک سلاح از رده خارج ومنسوخ است چون این پدیده ایجاد خلا سر صدای زیادی ایجاد می کنه که باعث میشه سیستم هدایت معمول در اژدرها سیستم سونار فعال کارایی نداشته باشه به علت این محدودیت اژدر غیر هدایت شونده ویا برد بسیار محدود زیر 10کیلومتر مثل اژدر حوت ساخت ایران چون اگه این محدودیتها را نداشت با توضیحات شما هیچ ناو وشناوری سالم نمی موند .

البته ظاهرا عکس ها هم که ان اژدر را در نمایشگاه نشان میدهد بیانگر بازنشستگی ان می باشد. اما از طرفی نمی توان از سرعت 350 کیلومتر در ساعت انهم در زیر اب به اسانی چشم پوشی کرد! اژدری که بتواند با چنان سرعتی به سمت یک هدف بتازد بی نظیر است و نمی توان ان را کنار گذاشت. من اطلاع ندارم که سرنوشت این اژدر به کجا انجامیده است ولی بنظر من مطمئنا روس ها پروژه ان را حذف نکرده و اگر هم این مدل را بازنشسته کرده باشند در پی ساخت مدل های جدیدتر با برتری های بیشتری خواهند بود.

باتشکر از مقاله خوبتان

با این سر عت بدون هدایت اگه به صورت هدایت سیمی هم شلیک بشه بسیار کارامده
بماند که تکنیک های حذف نویز تا حد زیادی میتونه کارایی داشته برای هدایت پذیری این اژدر توسط سونار