انواع تست موتور هواپیما و ماهواره
آیا تابه‌حال در مورد توانایی و امنیت موتور هواپیمایی که با آن سفر می‌کنید اندیشیده‌اید؟! حرکت هواپیما در ارتفاع بیش از ۳۰ هزارپا از زمین به قابلیت موتور آن بستگی دارد. حرکت و ماندگاری ماهواره‌ها در جو و خارج از جو زمین نیز به توانایی موتور آن‌ها در شرایط مختلف بستگی دارد. تست موتور هواپیما مرحله‌ای اساسی در پروسه تولید موتور هواپیما است.
طراحی و ساخت موتور هواپیما امری دشوار است. تولیدکنندگان انگشت‌شمار موتور هواپیما به‌منظور تضمین کیفیت محصول، آزمایش‌های خاصی طراحی کرده‌اند. آنالیز تمام موتورهای هواپیما جهت اطمینان از عملکرد صحیح آن‌ها الزامی است. آزمایش پرتاب یخ، بلع آب و پرواز پرنده مهم‌ترین مراحل تست موتورهای هواپیما هستند. هر موتور سالم و استانداردی باید به‌راحتی این مراحل را سپری کند. این آزمایشات پس از اطمینان یافتن از اجزای مختلف موتور توسط مهندسان حرفه‌ای تکنسین انجام می‌شوند.
آزمایش پرتاب آب به موتور هواپیما
آزمایش پرتاب آب به موتور هواپیمای روشن، یکی از مراحل اصلی تست موتور هواپیما و ماهواره است. سازندگان موتور هواپیما در راستای احتمال قرارگیری هواپیما در شرایط بارانی این آزمایش را روی موتور انجام می‌دهند. تست موتورهای هواپیما به‌وسیله توده آب به حجم زیادی از آب نیاز دارد.
طی این آزمایش، به طور تقریبی جریان آبی بالغ بر ۸۰۰ گالن یا ۱۶ هزار لیتر در دقیقه به‌سوی موتور روشن پرتاب می‌شود. این حجم از آب، از محاسبه حجم قطرات باران قابل برخورد با هواپیما در طوفان‌های احتمالی به دست می‌آید. پرتاب جریان آب به‌سوی موتور هواپیما و خارج‌شدن آن بدون کاهش نیروی رانش موتور و آسیب به موتور هواپیما، حاکی از کیفیت موتور است. عبور از این مرحله آزمایشات به معنی قابلیت مواجهه موتور هواپیما با طوفان‌های احتمالی و حوضچه‌های آب هوایی است.
تست آب هواپیما روی باند خیس فرودگاه نیز انجام می‌شود. شبیه‌سازی باند فرودگاه حاوی آب راکد امکان بررسی سیستم رانش معکوس موتور و توان ترمز‌ها در شرایط مشابه را میسر می‌کند. علت این امر پرتاب شدن آب راکد روی باند بر اثر شتاب چرخ‌ها در برخورد به آن است.
تست یخ موتور هواپیما
احتمال مواجه هواپیما با تگرگ و توده‌های بارشی، سبب طراحی مرحله‌ای سخت‌تر از مرحله پرتاب آب شده است. پرتاب یخ به موتور در حال کار، مرحله سخت تست موتور هواپیما است. یخ‌های قابل‌استفاده در این آزمایش، چندان کوچک و ضعیف نیستند.
قطعه یخ‌های بزرگ و فشرده، نحوه عملکرد موتور هواپیما در برابر تگرگ را شبیه‌سازی می‌کنند. ترکیب آب و یخ در مرحله‌ای دیگر، مقاومت موتور را به‌خوبی می‌سنجد. موتور استاندارد موتوری است که در مواجهه با چنین شرایطی، هیچ‌گونه اختلالی در عملکرد و نیروی رانش آن ایجاد نشود. تست موتور هواپیما و ماهواره به‌وسیله توده‌های یخی برای تولیدات تمام شرکت‌ها الزامی است. البته که رعایت استانداردها در انجام این آزمایش از بروز مشکل در هنگام بحران‌های واقعی پیشگیری می‌کند.
کمک پرندگان به تست موتور هواپیما و ماهواره!
فرود ناخواسته هواپیمای یو اس ایرویز در رودخانه هادسون نیویورک نشان‌دهنده اهمیت پیش‌بینی برخورد پرندگان با موتور هواپیما است. تست موتور هواپیما به‌وسیله لاشه پرندگان از سالیان پیش رایج بوده است. هاویلند در سال ۱۹۵۰ در راستای آزمایش موتور هواپیما، تفنگ پرتاب پرنده را طراحی کرد. وی از لاشه مرغ و پرندگان در پرتاب بهره می‌گرفت. امروزه لاشه منجمد پرندگان در چنین آزمایشی استفاده می‌شود.
هدف از انجام چنین آزمایشی سنجش میزان مقاومت پره‌های موتور در مواجهه با برخورد پرندگان است. نتیجه مطلوب حاصل از این آزمایش، عدم اختلال در کارکرد موتور و حفظ ساختار اصلی تیغه‌ها و پروانه‌های موتور است. احتمال مرگ‌ومیر یک نفر در اثر برخورد پرنده به موتور هواپیما یک در میلیارد است.
اما سالانه بودجه‌ای بالغ بر ۱ میلیارد دلار به تعمیر موتور هواپیما به دلیل برخورد پرندگان تعلق میگیرد. به گفته یکی از ناظران تست پرتاب پرنده، امکان بروز حادثه با برخورد پرندگان پایین است اما انجام آن امری هوشمندانه است.
تست اختلال در تیغه موتور با مواد منفجره
تیغه‌های موتور هواپیما و ماهواره نقشی حیاتی در نحوه عملکرد موتور ایفا می‌کنند. شل شدن و افتادن یکی از تیغه‌ها می‌تواند حوادث جبران‌ناپذیری پدید آورد؛ ازاین‌رو شبیه‌سازی وضعیت شل شدن تیغه موتور و نحوه برخورد سایر اجزای موتور با آن اهمیت بسزایی دارد. افتادن تیغه به‌خودی‌خود خطرآفرین نیست، بلکه برخورد آن با سایر اجزا و تیغه‌های در حال حرکت موتور بوده که خطرساز است. ازاین‌رو تکنسین‌ها با قرار دادن تکه‌ای تیغه حاوی اندکی مواد منفجره درون موتور، آن را روشن می‌کنند.
حالت مطلوب تست موتور هواپیما با تیغه، عدم خروج زباله تیغه از موتور و عدم ضربه به بدنه و اجزای موتور است. علت استفاده از مواد منفجره به همراه تیغه خطرآفرین، اطمینان از باقی‌ماندن تیغه در بدنه موتور است. طراحی حرفه‌ای بدنه از بروز اختلال در چنین مواقعی پیشگیری می‌کند.
پرواز با هواپیما، مرحله نهایی آزمایش موتور هواپیما
آخرین مرحله تست موتور هواپیما و ماهواره، پرواز با آن‌ها است. پرخطر‌ترین آزمایش موتور هواپیما این است که با آن پروازی صورت گیرد. بقیه مراحل روی زمین و بدون ریسک خاصی صورت میگیرد. هدف از پرواز با موتور مدنظر اطمینان از ایمنی و تناسب عملکرد آن است.
هواپیمای آزمایشی شرکت‌های تولیدکننده موتور، از میان هواپیماهای بازنشسته بوئینگ و ۷۴۷ انتخاب می‌شوند. پس از ایجاد تغییراتی خاص، هواپیمای آزمایشی برای پرواز آماده می‌شود. تست موتورهای تولید شرکت‌های هواپیمایی معتبر با طی صدها کیلومتر مسافت صورت میگیرد. هدف از انجام چنین آزمایشی اطمینان از عدم بروز کم‌ترین اختلال در عملکرد موتور، سرعت و قدرت آن است؛ ازاین‌رو سالانه هزینه هنگفتی به این تست خاص تعلق میگیرد.
اهمیت و ضرورت تست موتور ماهواره و هواپیما
صعود هواپیماها و ماهواره‌ها به ارتفاعات، بدون اطمینان از امنیت و کیفیت آن، عواقب غیرمنتظره‌ای دارد. تست موتور ماهواره و هواپیما، فرایندی است که از خسارات مالی و جانی جبران‌ناپذیر جلوگیری می‌کند. هزینه بالای خرید موتور و هواپیما دلیل دیگر اهمیت این آزمایشات است.
علت دیگر انجام این آزمایشات، اهمیت وجه جهانی شرکت‌های تولیدکننده است. شرکت‌هایی چون رولز رویس و جنرال‌الکتریک به‌هیچ‌وجه مایل به بروز اختلال در موتورهای خود نیستند. ارزیابی توانایی موتور و اختلالات احتمالی، زمینه رفع کاستی‌ها است؛ ازاین‌رو انجام آزمایشات در شرایط کنترل شده، نواقص محصول را به صفر می‌رساند.
نتیجه‌گیری
تست موتور هواپیما در شرکت‌های تولیدکننده تحت‌نظر تکنسین‌ها و مهندسین خبره هوافضا در مراحل مذکور انجام می‌شود. این شرکت‌ها از شبیه‌سازی هر شرایطی برای اطمینان از کیفیت موتور دریغ نمی‌کنند. آزمایشات مختلفی در این راستا انجام می‌شوند. هرچند این آزمایش‌ها با هزینه‌های هنگفت روبه‌رو هستند، اما برای تضمین زندگی افراد انجام آن‌ها الزامی است.
