أهم برامج الحاسوب المستخدمة في تصميم الصواريخ

بسم الله الرحمن الرحيم
برامج الحاسوب و استخدامها في تصميم الصواريخ
هناك برامج يمكن أن نعتبرها للهواة, لأنها سهلة و بسيطة و تعطيك نتائج جيدة في أقل وقت ممكن
تحتوي على تصميم الشكل الرئيسي, و اختيار الوقود ( في الغالب وقود صلب) و من ثم عمل محاكاة بسيطة للصاروخ بعد تحديد الوزن و توزيعه, و المحاكاة تريك مسار الصاروخ و المدى الذي وصل إليه
هناك برامج مثل:
Winroc
http://www.drmoore.org/winroc.htm
SpaceCAD
http://www.spacecad.com/
AeroRocket
http://aerorocket.com/
Open Rocket
http://openrocket.sourceforge.net/





و لكن في الأعمال الكبيرة يتم استخدام برامج لأهداف متعددة, فهناك برناج لكل من

1. رسم الشكل و التفاصيل
2. حساب الأحمال على الهيكل و تحليل الإجهادات
3. القيام بعمليات حسابية و رسم منحنيات
4. عمل محاكاة لمسار الصاروخ و تحديد الاستجابة الديناميكية له
5. محاكاة CFD  Computational Fluid Dynamics

برامج الرسم
برنامج
CATIA
يستخدم للتصميم الميكانيكي لأي شيء من المسمار الصغير و حتى المكوك الفضائي
لكنه يسمى برنامج
CAD
Computer Aided Design
تصميم بمساعدة الحاسوب حيث أنك تعرف الأبعاد أولا و الشكل ثم تأتي لترسمه في كاتيا
و هناك برامج أخرى مستخدمة مثل
Solidworks AutoCAD CATIA





التحليل الهيكلي للجسم و الإجهادات عليه
و هذا مهم جدا لأن الإجهاد الواقع على هيكل الصاروخ أو جناحه يكون كبيرا, فبعد تحديد الأجزاء الهيكلية و المواد المصنوعة منها يمكننا حساب الإجهادات عليها في حالة طيران معينة, نحصل منها على توزيع الحمل على الهيكل (لاحظ الفرق بين الحمل load و الإجهاد stress)
أهم تلك البرامج في محال الطيران
Ansys- NASTRAN


الحسابات و المعادلات
أشهر برنامج هو برنامج ماتلاب MATLAB
برامج تستخدم لحساب المعاملات الإيروديناميكية (الخصائص الإيروديناميكيةمن معامل كبح و غيرها)
DATCOM Winroc Rocksim OpenRocket etc..
(و يمكن الحصول عليها من برامج محاكاة CFD أو اختبار نفق هوائي)


برامج محاكاة ديناميكا الموائع التحسيبية CFD
 لتصميم المنفث و الحصول على تحليل أدق لإيروديناميك الشكل, و تحسين الشكل.
 البرامج مثل
 Ansys Fluent- Ansys CFX
المميز في الCFD أنه يمكنك رؤية خطوط مسار الهواء و معرفة أماكن الدوامات Vorticies و انفصال الجريان Flow Separation



برامج محاكاة عمل الصاروخ و تحديدي المسار
و أهمها
Mathworks Simulink- Acslx
و طبعا لعمل هذا النوع من المحاكاة يجب أن يكون لدينا خصائص الصاروخ الإيروديناميكية, و الوزن و مكان مركز الثقل