البداية في تكنولوجيا الصواريخ

مقدمة
السلام عليكم و رحمة الله و بركاته
إخوتي في الله بسبب شغفي و خصوصا و أني أدرس هندسة طيران وددت أن أنشئ مدونة أضع فيها ما يتعلق بتكنولوجيا الصواريخ و أفيد نفسي و كل من أراد الاستفادة و خلال تصفحي في الشبكة العنكبوتية وجدت الكثير من المعلومات المفيدة في هذا المجال و كما تعلمون العالم الآن أصبح أكثر انفتاحا و أصبح قرية صغيرة





الآن أولا أبدأ بالحديث القليل عن الصواريخ
عندما نقول صواريخ فنحن لا نعني فقط تلك التي تطلق في الفضاء بل و نعني الصواريخ الموجهة و الصواريخ المستخدمة في الطائرات و الحروب و أيضا نماذج الصواريخ الصغيرة (model rockets) لكل منها خواصها و اختلافاتها عن الأنواع الأخرى







من الذي يمكن أن يكون مهتما بهذا الموضوع?
دارس في أحد المجالات التالية التي يمكن بطريقة ما أن تدخل في هذا المجال:
هندسة الطيران:
و هو أكثر التخصصات يمكن أن تكون تكنولوجيا الصواريخ داخلة فيه من حيث دراسة الديناميكا الهوائية و الأداء و الاستقرارية و التحكم.

الهندسة الكهربائية: تدخل بشكل واسع في عمليات توجيه و برمجة المكوكات الفضائية و الصواريخ.

الهندسة الميكانيكية: تدخل في عمليات تصميم المحرك و اختياره و أيضا بشكل واسع في مجالات أخرى.

هندسة المواد: و هي في رأيي أهم هندسة لاختار المواد الملائمة لاختيار المواد الملائمة التي تتحمل الظروف التي يمكن أن يواجهها الصاروخ.

يرجى ملاحظة أن ذكري لتلك التخصصات يضيف الهندسة الإلكترونية الميكاترونيكس و لكن ذكري لتلك التخصصات يتضمن التخصصات الضمنية لها.


عناصر دراسة و تصميم الصواريخ:
يعتمد على نوع الصاروخ فإذا كان المكوك ستطلقه إلى الفضاء يجب عليك دراسة بعض علو الفضاء لكن بشكل عام أهم عناصر تتمثل في :
الديناميكا الهوائية Aerodynamics
العلم الذي يهتم بدراسة القوى و العزوم التي يؤثر بها الهواء على الأجسام المتحركة فيه فنحن نعتبر الجسم ثابتا و الهواء متحرك و ينضوي تحته ديناميكا الموائع التحسيبية Computational Fluid Dynamics CFD و هو أصلا متفرع من ميكانيكا الموائع Fluid Mechanics

الدفع Propulsion
و هو العلم المختص بدراسة عمليات توفير قوة الدفع Thrust للصواريخ للتغلب على مقاومة الهواء و يدرس فيه المحركات و تصميمها و تحليل عملها و من أهم المحركات المستخدمة في الصواريخ:
محرك الصاروخ Rocket Engine
المحرك النفاث Jet Engine
و لكل منها أنوعها المختلفة و تختلف المواد المستخدم في توليد الدفع على حسب استخدام الصاروخ

التصميم و تحليل الهياكل Structure Analysis
و هو علم دراسة تصميم الهيكل الخارجي و التحليل له و يجب مراعاة المحرك و نوعه و وزنه

الأداء Performance
علم دراسة أداء الصاروخ في الهواء و أقصى سرعة و ارتفاع و العوامل التي تؤثر على أدائه بعد تصميم المحرك و الهيكل

التحكم و الاستقرارية Stability And Control
التحكم في الصاروخ و توجيهه و تصميم أنظمة التحكم و التوجيه و تحقيق استقرارية الصاروخ و استمراره بالسير في مساره دون أية مشاكل

المحاكاة Simulation
لا بد بعد تصميم الصاروخ من القيام بعمليات محاكاة باستخدام الأنفاق الهوائية و الحواسيب المعدة للمحاكاة

‏هناك 15 تعليقًا:

  1. ماشاء الله يعني هي دي كل العلوم المتعلقة بالصاروخ او العلوم الاساسية ليها يعني كده محتاجين عده كتب ومراجع في كل علم عشان نتقنه أ صحيح ما اقوله .....؟

    ردحذف
  2. يعني عايز افهم مش انا هحتاج مثلا هندسة تحليلية عشان الاحداثيات مثلا ولا هي دي بس العلوم يعني انا عايز اعرف مفروض اتعلم ايه ضروري الى جانب هذه العلوم المتخصصة في الصواريخ

    ردحذف
  3. كلامك صحيح و خاطئ في نفس الوقت :)
    أنا أحتاج العلم الأساسي المذكور لكني أحتاج علم متخصص من العلم الأساسي حتى أستطيع تطبيق العلم العام على حالة خاصة
    الهندسة التحليلية و معرفة الإحداثيات تدخل في التحكم و الاستقرارية :)
    أي مهندس ميكانيكا أو طيران أو كهرباء ممكن يتعلم

    ردحذف
  4. هل تهتم بتصنيع الرؤوس الحربية للصواريخ .. بداية طيبة .. تحياتي .

    ردحذف
    الردود
    1. السلام عليكم و رحمة الله و بركاته
      شكرا لك على مرورك و نأسف لتأخر الرد :)
      و شكرا لك على التشجيع!!
      أنا كل مرة أرغب في إضافة محتوى جديد لكن حتى الآن المدونة لا تزال كما هي
      بالنسبة لتصنيع الرؤوس الحربية فأنا شخصيا لست مهتم بها لأني أدرس هندسة طيران و مهتم أكثر بالتصميم و إيروديناميكيته و كيفية التحكم في الصواريخ و أي شيء يجعل الصاروخ يؤدي مهمته كاملة
      أما بالنسبة للرأس المتفجر و الرؤوس الحربية فهي مهمة المهندسين العسكريين و لا أتصور أنها تكون بصعوبة مهمة تصميم الصاروخ نفسها
      لأن الرأس المتفجر كل ما هو عبارة عن فيوز و حشوة كيميائية :)
      أما أنا فأميل إلى ما هو قريب من تخصصي
      و جزاكم الله خيرا
      مدونتك جميلةتميل إلى المواضيع العسكرية :)

      حذف
  5. أتمنى زيارتي في مدونتي المتواضعة ..

    http://anwaralsharrad-mbt.blogspot.com/

    ردحذف
  6. لدي سؤال حول أجنحة الكنارد ، وتحديداً تأثير زعنفتي التحكم (وليس أربعة) في مقدمة صاروخ ، أدت إلى تحصيل طيران حلزوني (أو لولبي) غير مستقر للصاروخ .. أرجو شرح التأثير إن أمكن وكيفية حدوثه بكلام علمي .

    http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/6/68/9M133_Kornet.JPG/1280px-9M133_Kornet.JPG

    ردحذف
    الردود
    1. السلام عليكم و رحمة الله و بركاته
      بالنسبة للتحكم باستخدان زعنفتي التحكم في الأمام فتكون هنالك بعض الاختلافات عن التحكم الخلفي...
      التحكم الخلفي و الأمامي لا يختلفان كثيرا ففي كلتا الحالتي نحن نريد تكوين عزوم تقوم بتغيير وضع الصاروخ إلى الوضع الذي نرغب فيه..
      و كلما زاد العدد أصبح التأثير أكبر و زادت قيمة العزم المتولد..
      الاختلاف الثاني هو في التأثير على استقرارية الصاروخ.. و يبدو من كلامك أن الصاروخ ليس مستقرا..
      يكون الصاروخ مستقرا إذا كان مركز الضغط حلف مركز الثقل للصاروخ و عندها طريقة معينة للحساب...
      في الغالب يكون مع زعنفتي التحكم مجموعة أخرى من الزعانف سواء في الخلف أو المنتصف (كالأجنحة), و تأثير أي سطح إيروديناميكي (زعنفة أو جناح) يؤثر على مركز الضغط
      كمثال إذا كان لدينا مركز الثقل في المنتصف و كان لدينا زعنفتان في الأمام لن يكون الصاروخ مستقرا لأن مركز الضغط سيكون قريبا من الزعانف التي في الأمام مما يؤدي إلى طيران غير مستقر...
      لذلك لا بد من إضافة زعانف تحكم أخرى في الخلف ليكون الطيران مستقرا و بحسابات معينة تحسب أقل مساحة لازمة لتك الزعانف, بحيث يجب ألا تقل مساحة الزعانف عن قيمة معينة و إلا أصبح الصاروخ غير مستقر.
      و هنا فقط تحدثنا عن الاستقرارية حول المحور العرضي Lateral أو محور y و هناك استقرارية حول ال3 محاور
      و في كل محور يجب علينا أن نتأكد أن الصاروخ سيعود إلى مساره الأصلي في حال وجود أي اضطراب

      يمكنك القراءة في مواضيع
      Missile Aerodynamic Controls
      Missile Stability

      http://www.aerospaceweb.org/question/weapons/q0158.shtml

      http://exploration.grc.nasa.gov/education/rocket/rktstab.html


      و جزاكم الله خيرا

      حذف
  7. بارك الله فيك أخي .. لنركز أكثر على النموذج الذي أعرضه وهو عبارة عن صاروخ روسي مضاد للدروع يطير بشكل غير مستقر .. هذا الصاروخ الذي أضع رابطه يحتوي على زعنفتي تحكم في المقدمة وزعانف إتزان خلفية كبيرة ، بالإضافة إلى أن نظام الدفع لا يوجد في المؤخرة بل هو على جانبي جسم الصاروخ .. والآن ما هو التفسير العلمي لطيران الصاروخ بإسلوب مغزلي ومترنح بشكل مثير ؟؟ علماً أن الصاروخ يوجه بتقنية ركوب شعاع الليزر .. وأتمنى إذا يوجد مصدر يتحدث عن تأثير أجنحة الكنارد أكثر توسع .. وجزيل الشكر مقدماً .

    http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/6/68/9M133_Kornet.JPG/1280px-9M133_Kornet.JPG

    ردحذف
    الردود
    1. الصاروخ يتحرك بأثر مغزلي أي أنه يدور حول نفسه؟
      و هل هذا الدوران هو شيء طبيعي؟ أم غير طبيعي؟
      أقصد هل يصل إلى هدفه بعد هذا الدوران أم لا؟
      المصدر الأول الذي ذكرته في البدية في الرابط
      http://www.aerospaceweb.org/question/weapons/q0158.shtml
      يتحدث بشكل جيد
      و هناك مراجع يمكن الرجوع لها مثل
      Tactical Missile Design
      Missile Configuration Design

      حذف
  8. سؤال أخير .. عند دراستي لنمطي الإطلاق في القاذفات الكتفية ، وجدت أن هناك نوعين ، أولهما مقذوف (أو للدقة رأس حربية) بمرحلة دفع واحدة ، حيث تستهلك شحنة الدافع بالكامل في سبطانة القاذف لإطلاق المقذوف ليطير مثل رصاصة البندقية ، النوع الآخر يحمل شحنة إبتدائية لإخراج المقذوف من فوهة السبطانة ، ليشتعل بعد ذلك محرك التسيير الرئيس بمسافة محددة لقيادة المقذوف حتى هدفه ، بمعنى نظام دفع من مرحلتين .. السؤال عن عيوب الدفع من مرحلتين كما يذكر المصدر للأسفل (قضية الإنجراف) ولماذا هذه لا تنطبق على المقذوف بمرحلة الدفع الواحدة ؟؟؟ وأتمنى بعض التفصيل .. جزيل الشكر .


    The penalty in using the two stage system is the inherently poorer accuracy, particularly in cross wind. While a one stage launched warhead is subject to the drift only, the projectile-with rocket motor which continues to burn during flight (two stage system) tends to turn head-on into the wind.

    ردحذف
  9. مرت فترة طويلة ولن أتلقى جواب سؤالي أخي الكريم .. السؤال مرة أخرى كما يذكر المصدر أعلاه يتحدث عن عيوب في نظام الدفع من مرحلتين (قضية الإنجراف) ، فلماذا هذه لا تنطبق على المقذوف بمرحلة الدفع الواحدة ؟؟؟ وأتمنى بعض التفصيل .. جزيل الشكر .

    ردحذف
    الردود
    1. السلام عليكم و رحمة الله و بركاته
      أولا أعتذر عن التأخر في الرد...
      أما بالنسبة لسؤالك فقد فهمت المقصود لكني حقيقة لا أدري ما السبب
      و نأسف مرة أخرى على التأخير
      و إذا علمت شيئا لم نعلمه فيمكنك أن تتشاركه معنا لتعم الفائدة :)

      حذف
  10. السلام عليكم

    MastaMinds ..

    أنا طالب مهتم جدا بعلم الصواريخ .. وخصوصا جانب التحكم والتوجيه .. لذا أحببت أن نتواصل معا

    أرجو أن تعطينا الإيميل الشخصي ليتيسر لنا التواصل بشكل أفضل ..

    ردحذف
    الردود
    1. و عليكم السلام و رحمة الله و بركاته
      يسعدني مرورك و أنا شخصيا أبحث عن أناس مهتمين بمجال التوجيه و التحكم لأني لن أستطيع تغطيته كبقية المواضيع
      يمكنك التواصل معي عبر الإيميل
      ahmhmd1990@googlemail.com
      شخصيا أنا أبحث عن أناس ليساعدوني في إتمام المدونة لكي تعم الفائدة و نجمع أكبر قدر من المعلومات

      حذف