دانلود مقاله مهندسی هوا فضا

اختصاصی از فی موو دانلود مقاله مهندسی هوا فضا دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

مهندسی هوا فضا، شاخه ای از مهندسی است که با هواپیماو فضاپیما سر وکار دارد. اغلب از آن به نام مهندسی هوانوردی یاد می شود، خصوصا موقعی که فقط به هواپیما اشاره می شود، و وقتی که به فضاپیما شاره می شود،مهندسی فضانوردی گفته می شود. بعضی از عناصر مهندسی هوا فضا عبارتند از:
• آئرودینامیک(هوا سرش)- مطالعه سیالی که در اطراف اشیائی از قبیل بال، یا سیالی که از میان اشیائی مانند تونل باد جریان دارد.
• پیش رانش – انرژی برای حرکت یک وسیله نقلیه از میان هوا( یا در فضای خارجی)، که توسط موتور احتراق داخلی، موتورهای جت، یا موشک ها تولید می شود( همچنین پیش رانه و نیروی محرکه فضاپیما را ببینید)
• کنترل یا دینامیک پرواز – مطالعه وسایل نقلیه در حال پرواز برای دستیابی به مکان و ارتفاع مطلوب(یعنی، از چه راهی وسیله به اوج میرسد) ( دینامیک ستاره ای را هم ببینید)
• طراحی سازه – طراحی پیکربندی فیزیکی پرنده برای تاب آوردن در مقابل نیروهای وارده در حین پرواز.
• آئروالاستیسیته – عمل متقابل نیروهای آئرودینامیک و انعطاف پذیری سازه، که بصورت بالقوه باعث لرزش، جداشدن، و غیره می شود.
• نیروهای وارد بر هواپیما ــ مطاتعه نیروهای چهارگانه موثر در پرواز سازه های پرنده.
پایه بیشتر این عناصر بر اساس ریاضی نظری است، مانند دینامیک سیالات برای آئرودینامیک یا معادلات حرکت برای دینامیک پرواز.به هر حال،اجزا تجربی بسیاری نیز در این رابطه وجود دارد. از نظر تاریخی، این اجزا تجربی از آزمایش مدلهای کوچک و نمونه اولیه، در تونل باد و یا در فضای باز منشا گرفته. در این اواخر، پیشرفتهای کامپیوتر ما را قادر ساخته از دینامیک سیالات کامپیوتری، برای شبیه سازی رفتار سیال، در جهت کاهش هزینه و زمان صرف شده در آزمایش تونل باد استفاده کنیم.
به علاوه، مهندسی هوا فضا بر سلامت تمام اجزائی که یک وسیله نقلیه هوا فضا را تشکیل می دهد (زیر ساختارهائی مثل نیرو، ارتباطات، تنظیم حرارت، حفاظت از جان، و غیره) و چرخه حیات( طراحی، دما، فشار، تشعشع، سرعت، طول عمر...)نظارت دارد، که سبب رقابتهای فوق العاده ای در قلمرو مهندسی سیستمهای هوا فضا می گردد.

تاریخچه مختصر:

صنعت هوانوردی به عنوان صنعت طراحی، ساخت و استفاده از هواپیماها و انواع وسایل پروازی- هوایی شناخته می شود. این صنعت در کل به دو شاخه اصلی تقسیم می شود:
شاخه اول گونه سنگین تر ازهوا ( heavier- than- air )
شاخه دوم سبک تر از هوا ( lighter- than- Air ).
نوع اول یا سنگین تر از هوا بر ساخت گلایدرها، هلیکوپترها، هواپیماها و... متمرکز است و نوع دوم یا سبک تر از هوا وسایل هوایی چون بالن ها و کشتی های فضایی را شامل می شود.
اولین وسیله پرنده تاریخ یک کایت( kite ) یا چیزی شبیه بادبادک بوده که قدمتش به قرن پنجم میلادی باز می گردد. سپس در قرن ۱۳ میلادی یک راهب انگلیسی به نام راجربیکن ( Roger Bacon ) در زمینه ساخت مدل های پرنده آغاز به کار کرد و به این نتیجه رسید که همان گونه که آب می تواند قایق را به حرکت درآورد و آن را در خود به صورت معلق نگه دارد، هوا نیز می تواند وسیله ای را در خود به همان گونه حفظ کند.

در قرن ۱۶ میلادی نابغه ای به نام لئوناردو داوینچی پا به عرصه مطالعه در زمینه پرواز پرندگان گذاشت بعد از مدتی مطالعه وسیله ای ساخت که چیزی شبیه یک فرفره بزرگ در وسط آن بودو با نیروی انسانی شروع به چرخش می کرد و این فرفره را می توان سرآغاز ایده ساخت هلیکوپترها دانست. داوینچی طرحی از یک چتر نجات را ارایه کرد که در آینده صنعت هوانوردی بسیار سودمند بود. در اصل او در قرن شانزدهم سه گونه متفاوت از شاخه سنگین تر از هوا (heavier than air )را پیش بینی کرده بود که عبارتند از: هلیکوپتر، گلایدر و اورنیتاپتر( ornithopter )
طراحی های لئوناردو داوینچی سرنوشت صنعت هوانوردی را رقم می زد ولی تمامی آنها دارای یک مشکل اساسی بودند و آن هم استفاده از نیروی انسانی (ماهیچه ای) بود زیرا در آن زمان ماشین های مکانیکی قوی ساخته نشده بود و از طرف دیگر نیروی ماهیچه ای برای غلبه بر نیروی جاذبه کافی نبود اما در هر صورت می توان او را پایه گذار صنعت هوانوردی شناخت.
کشورهای دارنده صنایع هوایی

شرق غرب دیگر کشورها

صنایع هوایی روسیه
صنایع هوایی آمریکا
صنایع هوایی آفریقای جنوبی
صنایع هوایی چین
صنایع هوایی انگلستان
صنایع هوایی استرالیا
صنایع هوایی هند
صنایع هوایی فرانسه

صنایع هوایی پاکستان
صنایع هوایی آلمان

صنایع هوایی ژاپن
صنایع هوایی ایتالیا

صنایع هوایی کره جنوبی
صنایع هوایی اسپانیا

صنایع هوایی اکراین
صنایع هوایی سوئد

صنایع هوایی ایران
صنایع هوایی لهستان

صنایع هوایی ترکیه
صنایع هوایی کانادا

صنایع هوایی تایوان
صنایع هوایی برزیل

رشته هوا فضا یکی از رشته های گروه فنی مهندسی است . با توجه به رشد سریع و ناگهانی این علم در دهه های اخیر هم اکنون این رشته جزو رشته های استراتژیک علوم به حساب می آید . ولی با این وجود این رشته در ایران از قدمت زیادی بر خوردار نیست .
رشته مهندسی هوا فضا برای اولین بار در سال 1366 وارد ایران شد و اولین دوره کارشناسی این رشته را دانشگاه پلیتکنیک ( امیرکبیر ) راه اندازی کرد . هم اکنون این رشته در 6 دانشگاه صنعتی شریف ، امیرکبیر ، امام حسین (ع) ، شهید ستاری ، مالک اشتر و آزاد شعبه علوم و تحقیقات تدریس میشود .
همچون اکثر دیگر رشته های مهندسی طول متوسط دوره تحصیلی برای دوره کارشناسی 4 سال است . و همچون بسیاری از رشته های مهندسی دروس این مجموعه شامل دروس عمومی ، پایه ، اصلی ، تخصصی ، کارگاهی و کارآموزی است و زمینه‌هایی چون آیرودینامیک ، سازه هوایی ، مکانیک پرواز و جلوبرنده‌ها دروس تخصصی این رشته را شامل میشوند .
باید توجه داشت که صنایع هوافضا در دنیا یکی از پیشروترین زمینه‌های تحقیقاتی است و همواره موجبات ترقی و جهش در سایر رشته‌های علوم و مهندسی را فراهم ساخته و در این راستا بودجه‌های عظیم نظامی و غیرنظامی را به خود اختصاص داده است ، موضوعاتی از قبیل طراحی و ساخت هلیکوپتر ، هواپیمای بدون سرنشین ، بدون موتور ، عمود پرواز و یا جنگنده از یک طرف و ساخت پایگاههای فضایی ، مسافرت به کرات دیگر و از طرف دیگر جامعیت و حساسیت این رشته را بیش از پیش روشن می‌سازد .
به طور کلی میتوان گفت هدف از تحصیل در این رشته آشنایی با شرایط اجسام پرنده و یا اجسام دارای شرایط جسم پرنده و بررسی و تحلیل این شرایط است .
دکتر کامران رئیسی استاد رشته مهندسی هوافضای دانشگاه صنعتی امیرکبیر در معرفی این رشته می‌گوید : مهندسی هوافضا مجموعه‌ای از علوم و توانایی‌های علمی و عملی در زمینه تحلیل ، طراحی و ساخت وسایل پرنده‌ نظیر هواپیماها ، چرخ‌بال‌ها ، گلایدرها ، موشک‌ها و ماهواره‌ها است.
یکی از دانشجویان کارشناسی ارشد این رشته نیز مهندسی هوا فضا را علمی استراتژیک می‌داند که در آن از همه علوم از جمله متالوژی ، کامپیوتر و الکترونیک استفاده می‌شود و هدف آن تربیت کارشناسانی است که کادر مورد نیاز محاسبات ، طراحی ، تحقیقات و ساخت صنایع مختلف هواپیمایی ، چرخ‌بال‌سازی و موشکی را تامین سازند. به همین دلیل دانشجویان این رشته موظف هستند که در طی تحصیل 3 واحد پروژه بگیرند و در تابستان نیز در دفاتر مهندسی صنایع مربوط کارآموزی بکنند .
دروس تخصصی رشته مهندسی هوافضا بر چهار پایه کلی استوارند این چهار رکن اصلی عبارتند از : آیرودینامیک ، جلوبرنده ها ، مکانیک پرواز و سازه‌های هوافضایی .
به عنوان توضیح میتوان به این نکات اشاره کرد که :
آیرودینامیک به مطالعه و بررسی جریان هوا ، محاسبه نیروها و گشتاورهای ناشی از آن بر روی جسم پرنده می‌پردازد و مهندس هوا فضا با فراگیری این علم به تحلیل جریان‌های پیچیده در اطراف اجسام پرنده پرداخته و با به دست آوردن نیروهای آئرودینامیکی امکان بررسی پایداری و طراحی سازه را فراهم می‌کند .
جلوبرنده ها به مطالعه و بررسی سیستم‌های جلوبرنده اعم از موتورهای پیستونی ، توربینی ، راکت‌ها و نحوه تولید نیروی رانش در آنها می‌پردازد .
مکانیک پرواز به مطالعه و بررسی رفتار و حرکات جسم پرنده با استفاده از اطلاعات آئرودینامیکی ، هندسی و وزنی می‌پردازد و در واقع علم مکانیک پرواز از عملکرد ( performance ) تشکیل می‌شود و عملکرد به بررسی برد ، مسافت نشست و برخاست ، مداومت پروازی در سرعت‌های مختلف و پایداری و کنترل وسایل پرنده می‌پردازد .
سازه‌های هوافضایی به مطالعه و بررسی سازه‌های هواپیما و دیگر وسایل پرنده می‌پردازد و هدف آن طراحی سازه‌هایی است که علاوه بر استحکام کافی در برابر بارهای آئرودینامیکی و سایر بارهای استاتیکی وارد بر وسایل پرنده ، حداقل وزن ممکن را نیز داشته باشند
قابل ذکر است که این رشته در مقطع کارشناسی ارشد ( در ایران ) دارای همین گرایشها میباشد و هم اکنون قابلیت ادامه تحصیل در رشته هوا فضا در داخل کشور تا مقطع دکترا میسر میباشد .
رشته هوافضا قرابت زیادی با تمامی گرایشهای مهندسی مکانیک دارد به این جهت دارای تعدادی واحد مشترک با گرایشهای مهندسی مکانیک مثل جامدات و سیالات میباشد .
و اما در مورد دورنمای شغلی و آینده کاری فارق التحصیلان رشته مهندسی هوا فضا :
در این زمینه دکتر رئیسی اشاره میکند که :
همان‌طور که پیش از این گفتیم هدف اصلی صنعت هوافضا طراحی و ساخت وسایل پرنده است ، در نتیجه فارغ‌التحصیلان مهندسی هوافضا می‌توانند در صنایع و موسسات تحقیقاتی هواپیمایی ، موشکی و ماهواره فعالیت بکنند و همچنین در کلیه موسسات و سازمانهایی که به نحوی از وسایل پرنده استفاده می‌کنند ، به عنوان کارشناس تحقیق در عملیات و تعمیر و نگهداری خدمت کنند. اما علاوه بر اشتغال در مراکز فوق یک مهندس هوافضا با تسلط بر علوم آئرودینامیک ، طراحی سازه و روشهای طراحی توربو ماشین‌ها توانایی‌ کار در شاخه‌های متعددی از مهندسی و پروژه‌های خارج از حیطه صنایع هوافضایی را نیز دارد.
کاربرد زمینه‌های مطالعاتی یک مهندس هوافضا تنها به طراحی هواپیما و وسایل پرنده محدود نمی‌شود. برای مثال آئرودینامیک خودروها از برخی جهات شباهت زیادی به آئرودینامیک هواپیما دارد و امروزه در اغلب صنایع خودروسازی با استفاده از تونل باد و علم آئرودینامیک ، خودروهای کم مصرفتری می‌سازند. فرایند سیستم‌های کنترل صنعتی نیز با فرایندهای طراحی کنترل در وسایل پرنده بر یک مبنا است و همچنین سازه اتومبیل و کشتی مشترکات زیادی با سازه یک هواپیما دارد و بالاخره توربین‌های گاز یک نیروگاه یا ایستگاه پمپ گاز همانند یک موتور جت تحلیل و طراحی می‌گردند. در نتیجه یک مهندس هوافضا علاوه بر شرکت‌های هوایی در نیروگاهها ، صنایع نفت و گاز و صنایع خودروسازی فرصتهای شغلی خوبی دارد.
و اما در مورد مشکلات و دشواری‌های شغلی فارغ‌التحصیلان این رشته نیز میتوان به این نکات اشاره کرد که : مهمترین مشکل این رشته جدید بودن آن است و این که هنوز برای آن برنامه‌ریزی‌های لازم به صورت کلان تدوین نشده است و در نتیجه پراکنده‌کاری در این رشته زیاد است و در کل جذب نیروی انسانی از کانال صحیحی انجام نمی‌گیرد وگرنه عمدتا فارغ‌التحصیلان این رشته از نظر بازارکار مشکلی ندارند.
رشته مهندسی هوافضا نیازمند سرمایه‌گذاری کلان است و بیش از سایر صنایع از وضعیت اقتصادی کشور تاثیر می‌پذیرد یعنی اگر رشد اقتصادی خوبی داشته باشیم سرمایه‌گذاری در این بخش بیشتر می‌باشد و البته عکس این قضیه نیز صادق است.
فارغ‌التحصیلان کادر مورد نیاز محاسبات ، طراحی، تحقیقات و ساخت صنایع مختلف هواپیمایی، هلیکوپترسازی، موشکی و صنایع دیگر را تامین می‌کنند.
و اما هوافضا در بخش خصوصی چه جایگاهی دارد ؟
در سال 70 وزارت صنایع لایحه‌ای به مجلس داد که بر اساس آن بخش خصوصی می‌توانست در کشور فعالیت‌هایی در زمینه هوافضا انجام بدهد . از سال 72 نیز به صورت رسمی مجموعه‌ای در وزارت صنایع متولی این کار شد و به صورت هدایت‌کننده شرکت‌ها و مجموعه‌های بخش خصوصی فعالیت خود را آغاز کرد که حاصل این کار ، تولیداتی مثل ساخت هواپیمای گلایدر در بخش خصوصی بود که طراحی آن توسط فارغ‌التحصیلان همین رشته انجام شد و در حال حاضر نیز 10 فروند از این هواپیما تولید شده و با اخذ مجوزهای بین‌المللی در باشگاههای سازمان هواپیمایی کشوری شروع به فعالیت کرده است. همچنین می‌توان به پروژه طراحی و ساخت هواپیمای سبک موتوردار اشاره کرد که با موفقیت انجام شده و پروازهای آزمایشی را نیز انجام داده است و بالاخره پروژه هواپیمای سم‌پاش از پروژه‌هایی است که به تازگی در بخش خصوصی صنایع کشور مطرح شده است .
در حال حاضر در کشور ما به ساخت هواپیما به دلیل عدم سرمایه‌گذاری توجه زیادی نمی‌شود اما فارغ‌التحصیلان این رشته می‌توانند در فرودگاهها در قسمت تعمیر و نگهداری هوایی و همچنین در صنایع دفاع روی طراحی موشک و جنگ‌افزارها فعالیت بکنند. علاوه بر اینها می‌توانند روی آئرودینامیک خودروها، سازه‌های خودروسازی و تولید توربین‌های بخار برای تولید برق کار بکنند. فارغ‌التحصیلان این رشته می‌توانند در شرکت‌های خصوصی، هواپیماهای کوچک دو نفره و یا چهارنفره‌ای را که در دست ساخت است با استانداردهای بین‌المللی تطابق داده و برای هواپیما گواهی پرواز یا تولید بگیرند

دانشکده فنی و مهندسی

ردیف رشته گرایش
1 مهندسی برق- قدرت سیستمهای قدرت
2 مهندسی برق- قدرت الکترونیک قدرت
3 مهندسی برق- مخابرات سیستمهای مخابراتی
4 مهندسی برق- مخابرات میدان
5 مهندسی برق- کنترل سیستمهای گسترده
6 مهندسی برق – کنترل کنترل صنعتی
7 مهندسی برق مهندسی پزشکی
8 مهندسی برق- کامپیوتر شبکه
9 مهندسی برق- کامپیوتر بانکهای اطلاعاتی
10 مهندسی برق- کامپیوتر یادگیری ماشین
11 مهندسی مکانیک- طراحی کاربردی -----
12 مهندسی مکانیک- تبدیل انرژی انرژی
13 مهندسی مکانیک- ساخت و تولید روشهای ساخت غیر سنتی
14 مهندسی مکانیک- ساخت و تولید تست غیر مخرب
15 مهندسی مکانیک- ساخت و تولید اتوماسیون
16 مهندسی مکانیک- هوافضا ایرودینامیک و گاز دینامیک تجربی
17 مهندسی مکانیک- هوافضا مکانیک مواد مرکب
18 مهندسی مکانیک- هوافضا دینامیک و پایداری سازه های فضایی
19 مهندسی مکانیک- هوافضا هدایت و ناوبری
20 مهندسی مکانیک- هوافضا طراحی وسایل نقلیه هوایی
21 مهندسی عمران سازه
22 مهندسی عمران- سازه های هیدرولیکی سازه های دریایی
23 مهندسی عمران محیط زیست
24 مهندسی عمران خاک و پی
25 مهندسی عمران- راه و ترابری برنامه ریزی حمل و نقل
26 مهندسی عمران- راه و ترابری راه و ترابری
27 مهندسی عمران- آب آبهای زیرزمینی
28 مهندسی عمران- آب منابع آب
29 مهندسی عمران- زلزله زلزله شناسی مهندسی
30 مهندسی مواد خوردگی و حفاظت از فلزات
31 مهندسی مواد سرامیک
32 مهندسی شیمی- فرآیند کنترل
33 مهندسی شیمی- فرآیند استخراج و تنظیم
34 مهندسی شیمی- فرآیند مهندسی نفت
35 بیوتکنولوژی ----
36 مهندسی معدن مکانیک سنگ
37 مهندسی معدن استخراج
38 مهندسی معدن فرآوری مواد معدنی

مروری بر اولین دوره مسابقات طراحی و ساخت هواپیمای بدون سرنشین

هر جا که امکان بکارگیری نیروی انسانی بدلایل مختلف وجود نداشته باشد و یا مقرون به صرفه نباشد، وسایل هدایت پذیر زمینی، دریایی و هوایی می‌توانند جایگزین شوند و با پیشرفت علم و تکنولوژی هر روز عملیات پیچیده‌تری را انجام دهند. به چند نمونه از کاربردهای پرنده‌های هدایت‌پذیر از دور (پهپاد) توجه کنید: شناسایی (عکسبرداری، ارسال تصویر), گشت, فریب, عملیات انتحاری و رزمی, هدف پدافند, هدف‌یابی, مرزبانی, رله مخابراتی, دیده‌بانی و هدایت آتش توپخانه, کشف مین, جنگنده‌های تاکتیکی, ارزیابی خسارت منطقه نبرد, کنترل ترافیک, سمپاشی, ورزشی و تفریحی, کشف و ارزیابی منابع و معادن, مطالعات زمین شناسی و ... .
پهپادها با توجه به مأموریتی که برای آنها در نظر گرفته می‌شود، از شکل و ترکیبی خاص با محموله ویژه‌ای برخوردار هستند. البته این تنوع شکل و اندازه، به میزان تنوع مأموریت نمی‌باشد و معمولاً چند نوع از این پرنده ها، به صورت بال ثابت یا بالگردان با موتور پیستونی یا جت ساخته می شوند و مأموریت‌های مختلف، با تغییر محموله، به اجرا در می‌آید.
اهداف و ساختار مسابقه :
پژوهشکده شهید رضایی وابسته به دانشگاه صنعتی شریف با همکاری اساتید دانشکده هوافضا، به منظور گسترش علوم وابسته به طراحی و ساخت وسایل پرنده، برای اولین بار یک دوره از مسابقات طراحی و ساخت هواپیمای بدون سرنشین, را برگزار کرد. هدف از این مسابقه، کشف استعداد های خلاق دانشجویان و گسترش و توسعه فرایند ارتباط با صنایع هوایی کشور بیان گردیده است.
مسابقه طراحی و ساخت هواپیمای بدون سرنشین یک مسابقه ملی و منطقه ای است, مشابه مسابقات علمی و تکنولوژیک رایج در دنیا همانند X-PRIZE و Formula-1 , که در نظر است با حمایت های مسئولین، همه ساله برگزارگردد. هدف از این مسابقه تحریک جامعه علمی و مهندسی دانشجویی کشور در خلق و یا به کارگیری صحیح زمینه های زیر است:
1. شکل و ساختارهای وسایل پرنده؛
2. بکارگیری مواد و روش های ساخت؛
3. بکارگیری موتورهای کوچک؛
4. پیاده سازی و یا ابداع روش های هدایت؛
5. پیاده سازی سیستم های کنترل.
این مسابقه هرساله و در سه مرحله برگزار می‌گردد که در هر مرحله شرکت کنندگان از دیدگاه های فوق و از نظر قدرت پیاده سازی و بکارگیری سیستم های شناخته شده و یا ابداعات جدید مورد ارزیابی قرار می‌گیرند. به لحاظ طبیعت اجرایی مسابقه، کلیه موارد فوق منحصراً در زمینه هواپیماهای کوچک خواهد بود.
کلیه تیم های شرکت کننده باید مرحله‌ی یک مسابقه را که مربوط به طراحی مفهومی (Conceptual Design) است به انجام برسانند. در انتهای زمان مقرر شده برای این مرحله، تیم‌هایی که مایل به ادامه شرکت در مسابقه نباشند، می توانند از مسابقه خارج شوند. زمان هر تیم برای تکمیل مرحله 1 مسابقه، تا پایان اردیبهشت 1385 بوده است. کلیه تیم‌های شرکت‌کننده در مرحله 1 صرف نظر از مقامی که در مرحله‌ی مذکور کسب می‌نمایند، می‌توانند مسابقه را در مرحله 2 ادامه دهند. این مرحله مربوط است به ساخت نمونه‌ی غیرپروازی (Non-flying Prototype), که توانایی ساخت و دقت در جزییات طرح و تطابق آن‌را با نقشه‌های مرحله‌ی طراحی مفهومی مدنظر دارد. زمان هر تیم برای تکمیل مرحله 2 مسابقه 90 روز بود. کلیه تیم‌های شرکت کننده در مرحله 2 صرف نظر از مقامی که در مرحله مزبور کسب نمودند، میتوانند مسابقه را در مرحله 3 ادامه دهند.

فرمت این مقاله به صورت Word و با قابلیت ویرایش میباشد

تعداد صفحات این مقاله 13   صفحه

پس از پرداخت ، میتوانید مقاله را به صورت انلاین دانلود کنید