محركات المركبات الجوية بدون طيار، لماذا يجب أن تكون كذلك؟

في ظل الوضع العالمي المتوتر اليوم، ليس من الصعب ملاحظة الاستخدام الواسع النطاق للقتال بدون طيار، وخاصة استخدام الطائرات بدون طيار.طائرات بدون طيار(الطائرات بدون طيار) في الحرب. تم استخدام الطائرات بدون طيار على نطاق واسع كسلاح قتالي رئيسي في صراعات مثل الصراع الروسي الأوكراني، والصراع الإسرائيلي الفلسطيني، وأزمة البحر الأحمر. ولذلك، فإن مواصلة تطوير معدات الطائرات بدون طيار يصبح عاملا رئيسيا في الحصول على زمام المبادرة في الحرب. تقترح شركة موجة محرك الأمريكية استخدام محركات نبض هواء طائرة نفاثة محركات (PUVRD) في الطائرات بدون طيار. ما هي مميزات المحركات النفاثة التي تعمل بالهواء النبضي؟ وما هي آفاق تطويرها وتطبيقها؟

يمكن إرجاع تاريخ المحركات النفاثة النبضية إلى الأيام الأولى لاستكشاف الطيران. استنادًا إلى مبدأ توليد الدفع من خلال الاحتراق، بدأ العلماء الأوائل في تجربة توليد الدفع من خلال الاحتراق الدوري، مما وضع الأساس لتطوير المحركات النفاثة النبضية. تتكون المحركات النفاثة النبضية بشكل أساسي من جزأين: الضاغط والجهاز النفاث. أولاً، يدخل الهواء إلى المحرك من خلال الضاغط، الذي يقوم بضغط الهواء وحقنه في غرفة الاحتراق. في غرفة الاحتراق، يتم حقن الوقود وخلطه مع الهواء المضغوط. يتم بعد ذلك إشعال الخليط، مما ينتج عنه غاز عالي الحرارة والضغط. أخيرًا، يبدأ الجهاز النفاث في العمل، حيث يقوم بإخراج الغاز عالي الحرارة والضغط العالي لتوليد الدفع. العملية برمتها دورية، ومن خلال تكرار هذه الدورة باستمرار، يمكن للمحركات النفاثة النبضية توليد قوة دفع بشكل مستمر، مما يدفع الطائرات مثل الطائرات بدون طيار إلى الطيران. لقد جذب هذا الشكل الفريد من المحركات النفاثة الاهتمام تدريجيًا، مما يوفر خيارًا جديدًا للطاقة للطائرات. مع التقدم التكنولوجي، تم تحسين وتحسين تصميم المحركات النفاثة النبضية تدريجيًا. خلال الحرب العالمية الثانية، أجرت ألمانيا النازية بحثًا مكثفًا وتطبيقًا للمحركات النفاثة النبضية لتطوير تكنولوجيا الصواريخ. لقد استخدموا هذه المحركات لتشغيل صواريخ V-1 وقصفوا لندن بنجاح. يوفر الهيكل الفريد للمحركات النفاثة النبضية مزايا كبيرة، وهي متوافقة بشكل جيد مع الطائرات بدون طيار. أولاً، تتمتع المحركات النفاثة النبضية ببنية بسيطة ومدمجة، مما يجعلها مناسبة للغاية للطائرات بدون طيار الصغيرة. تتطلب الطائرات بدون طيار عادة أنظمة طاقة خفيفة الوزن وفعالة، وتلبي المحركات النفاثة النبضية هذه المتطلبات، مما يقلل من الوزن الإجمالي وحجم الطائرات بدون طيار، وبالتالي تعزيز قدرتها على المناورة والمرونة. ثانيًا، تتمتع المحركات النفاثة النبضية بكفاءة احتراق عالية، مما يعني أنها يمكن أن توفر أوقات طيران أطول وسرعات طيران أعلى بنفس استهلاك الوقود. وهذا مهم بشكل خاص للطائرات بدون طيار، خاصة في السيناريوهات التي تتطلب رحلات طويلة الأمد وعالية السرعة أو مهام معقدة. بالإضافة إلى ذلك، يمكن تعديل تردد عمل المحركات النفاثة النبضية من خلال التصميم، مما يسمح بالتحكم الدقيق في دفع الطائرات بدون طيار. يساعد هذا التحكم الدقيق في الدفع على تحسين استقرار طيران الطائرة بدون طيار وقدرتها على المناورة، مما يمكنها من الأداء بشكل ممتاز في البيئات والمهام المعقدة. وأخيرًا، على الرغم من أن المحركات النفاثة النبضية قد تنتج ضوضاء كبيرة في بعض المواقف، إلا أنه يمكن تخفيف مشكلة الضوضاء هذه إلى حد ما في تطبيقات الطائرات بدون طيار من خلال الوسائل التقنية. على سبيل المثال، من خلال تحسين تصميم المحرك، أو استخدام تقنيات تقليل الضوضاء، أو ضبط ارتفاع الرحلة وسرعتها، يمكن تقليل تأثير الضوضاء الناتجة عن الطائرات بدون طيار أثناء تنفيذ المهمة على البيئة المحيطة. في أوائل شهر مارس، بدأت شركة موجة محرك الأمريكية باختبار طائرة بدون طيار مزودة بمحرك نفاث نبضي، سيكتور-D، وأصدرت مقطع فيديو اختباريًا. وبحسب البيانات الرسمية،المحرك النفاث النبضي الخاص بـ موجة محرك هو نوع من المحركات التي تعمل باستخدام موجات الضغط بدلاً من الآلات الدوارة. مبدأ عمله هو توليد موجات الضغط من خلال الاحتراق المتقطع في أنبوب مجوف، ودفع الغاز الساخن وإنتاج الدفع. يتمتع هذا المحرك بمزايا مثل عدم وجود أجزاء متحركة، وأداء نفاث عالي، والتحكم الرقمي الكامل في المحرك (فاديك)، مما يوفر دفعًا عالي الأداء في وحدة طاقة فعالة ومنخفضة التكلفة.

بالنسبة للطائرة بدون طيار سيكتور-D، فهي تحتوي على جسم نحيل يبلغ طول جناحيه من 3 إلى 3.5 متر، ويتم تثبيت المحرك النفاث النبضي أعلى جسم الطائرة باستخدام جهاز ثابت. ذيله على شكل"ح"لمنع التدخل بشكل فعال في التشغيل العادي للمحرك. أقصى سرعة طيران يمكن أن تصل إلى 370 كم/ساعة. ومع ذلك، فإن نطاق ومدة طيران سيكتور-D المجهز بنوع جديد من المحركات النفاثة النبضية مع طريقة فعالة لتزويد الطاقة لا يزالان غير معروفين. اليوم، آفاق تطبيق هذه الطائرات بدون طيار واسعة جدًا. وقعت الشركة عقدًا مع مكتب معدات القوات الجوية الأمريكية لتطوير التكنولوجيا الحيوية للطيران المستقبلي والقتال الجوي للقوات الجوية الأمريكية. إنهم يستخدمون بالفعل تقنية المحرك هذه لتصميم وبناء منصة متعددة الاستخدامات يتم إطلاقها من الجو (فالب) تستخدم بشكل أساسي لمهام متعددة مثل الأفخاخ الخداعية. يُظهر فالب، الذي يستخدم تقنية المحرك الخاصة بـ موجة محرك، إمكانات المحركات الدافعة عالية الأداء ومنخفضة التكلفة في الجيل التالي من الطائرات عالية الأداء.

باختصار، نجحت الشركة الأمريكية موجة محرك في خفض تكلفة وتعقيد الدفع النفاث من خلال تطبيق المحركات النفاثة النبضية، مما يدل على إمكاناتها الكبيرة كمحركات دفع عالية الأداء ومنخفضة التكلفة. لا تتمتع تكنولوجيا ومنتجات المحركات النفاثة النبضية بآفاق تطبيقية واسعة النطاق في المجالات العسكرية والطائرات بدون طيار فحسب، بل قد تلعب أيضًا دورًا مهمًا في الطيران المدني ومجالات أخرى في المستقبل.