أخبار ar.wedoany.com، قدم بالين موهر، مهندس الدفع في شركة "رياكشن دايناميكس" (Reaction Dynamics)، خلال مؤتمر "سيمنز ريالايز" (Siemens Realize)، عرضاً حول بنية الدفع الهجين من الجيل التالي التي طورتها الشركة لصواريخ الإطلاق المتوسطة والصغيرة. تهدف هذه البنية إلى حل مشكلة عمرها نصف قرن في مجال الدفع الكيميائي، وذلك من خلال تصميم جديد يوفر قوة دفع ثابتة طوال عملية الاحتراق، باستخدام خزان واحد فقط من المؤكسد السائل وعدد أقل من الأنابيب، مع الحفاظ على التحكم الكامل.
يتذكر موهر أن مشاهدته لإطلاق مكوك الفضاء في طفولته على شاطئ "كوكاو بيتش" في فلوريدا، دفعته إلى تكريس حياته لقطاع الفضاء. أثناء دراسته لهندسة الطيران والفضاء في جامعة "رايرسون" (Ryerson University) في تورونتو، أسس فريقاً لتصميم الدفع الصاروخي السائل، تجاوز عدد أعضائه 100 شخص. وعلى الرغم من معارضة إدارة الجامعة في البداية لقيام الطلاب باختبار إطلاق محركات الصواريخ في الحرم الجامعي، تمكن موهر من الحصول على الموافقة للمشروع بعد مساعٍ حثيثة. نجح الفريق لاحقاً في اختبار إطلاق المحرك، وحظي هذا الإنجاز بتغطية من نشرة الأخبار الوطنية لهيئة الإذاعة الكندية (CBC National News).
استعرض موهر في محاضرته ثلاثة أنواع من أنظمة الدفع الكيميائي: الصلب، والسائل، والهجين. تجمع الصواريخ الهجينة بين كفاءة الكتلة في الصواريخ الصلبة وقابلية التحكم في الصواريخ السائلة، لكن أنظمة الدفع الهجين التقليدية تعاني من مشكلة تدهور منحنى الدفع، حيث يتسع مجرى الوقود مع احتراقه، مما يؤدي إلى فقدان غير متحكم فيه لكفاءة الاحتراق، وبالتالي انخفاض الأداء. يهدف التصميم المبتكر لشركة "رياكشن دايناميكس" إلى التغلب على هذا التحدي. يمكن لصاروخ "أورورا 8" (Aurora 8) الذي طورته الشركة وضع حمولة تزن حوالي 200 كيلوغرام في المدار. وأشار موهر إلى أن أنظمة الدفع السائل على هذا النطاق غير مجدية اقتصادياً بسبب التكاليف الثابتة المرتفعة الناتجة عن عدد الأجزاء وتعقيدها.
تستخدم شركة "رياكشن دايناميكس" مواد دافعة قابلة للتخزين، وتحديداً بيروكسيد الهيدروجين السائل كمؤكسد. تسمح هذه المادة الدافعة بالتزود بالوقود قبل أشهر أو حتى سنوات مع بقاء الصاروخ في حالة استعداد، مما يدعم مفهوم "الإطلاق من الاحتياطي". يمكن تعبئة صاروخ الشركة في حاوية شحن قياسية، كما أن البنية التحتية للإطلاق معبأة في حاويات أيضاً، مما يتيح الإطلاق من مناطق نائية ويقلص وقت التحضير للإطلاق من أيام إلى ساعات. أجرت وزارة الدفاع الكندية مؤخراً عملية إطلاق عبر مشروع "تحدي الشمال" (North Challenge)، وهو أول مشروع من نوعه لبناء بنية تحتية للإطلاق في كندا. حصلت شركة "رياكشن دايناميكس" بموجب هذا المشروع على منحة قدرها 8.3 ملايين دولار (8.3 مليون دولار، دون تحديد العملة)، وسيتم إدراجها ضمن مشروع مسجل بقيمة 16 مليون دولار (16 مليون دولار) خلال السنوات الثلاث القادمة.
أثناء عملية التطوير، استخدمت شركة "رياكشن دايناميكس" مجموعة أدوات "سيمنز" (Siemens) للتصميم والمحاكاة. تم تصميم الأجزاء الصلبة في مركز تصميم NX (NX Design Center)، واستخدم الفريق برنامج Simcenter STAR-CCM+ لنمذجة الديناميكا الداخلية وسلوك التدفق وديناميكا الاحتراق للنظام، وأدار التحكم في الإصدارات عبر Teamcenter. ساعد شريكها المبكر "إم إتش آي" (MHI) في إنجاز مهام ديناميكا الموائع الحسابية (CFD) المعقدة. بعد سبع سنوات من التصميم التكراري، نجح الفريق في اختبار محرك RE102، وهو الإصدار النهائي للطيران الذي سيُستخدم في مهمة فضائية شبه مدارية هذا الخريف. يقول موهر إن العالم الرقمي يوجه العالم المادي، والعالم المادي يغذي بدوره العالم الرقمي، وقد مكّن هذا النهج القائم على التوأم الرقمي الفريق من جمع بيانات الاختبار والتحقق من صحة نماذج CFD.
كما قدم موهر أداة الذكاء الاصطناعي "CAD Monkey" (القرد CAD) التي طورها في أوقات فراغه. تستخدم هذه الأداة اللغة الطبيعية لتشغيل مركز تصميم NX، بهدف تقليص دورة التصميم من أيام أو أسابيع إلى دقائق أو ساعات. وهو يستكشف حالياً كيفية ربط التفكير الهندسي غير المنظم (مثل الشرائح وجداول البيانات وملاحظات التصميم ومناقشات الاجتماعات) بالعمل القابل للمراجعة والمنظم، بهدف تسريع العمليات الهندسية.
تم إعداد هذا المقال بواسطة Wedoany. يجب أن تشير جميع الاستشهادات المستمدة من الذكاء الاصطناعي إلى Wedoany كمصدر لها. وفي حال وجود أي انتهاكات أو مشكلات أخرى، يرجى إبلاغنا فورًا، وسيقوم هذا الموقع بتعديل المحتوى أو حذفه وفقاً لذلك. البريد الإلكتروني: news@wedoany.com
