حسگری برای سنجش سرعت هواپیماها

به گزارش گروه علم و فناوری آنا به نقل از گیزمگ، سیستم‌های دفاعی و هوافضای BAE انگلیس طی سال‌ها از فناوری جالبی از جمله وسایل نقلیه زرهی استفاده می‌کنند که در آن فناوری تعلیق فرمول یک و کلاه‌های ارتشی به‌کار می‌رود. در این کلاه‌ها از فناوری هدایت استخوانی برای فرماندهان استفاده می‌شود.

اما امروزه محققان در اندازه‌گیری سرعت هواپیما پیشرفت کرده‌اند و سیستم‌های وابسته به فشار هوا را با روش‌های معمول جایگزین کرده‌اند. در سیستم‌های وابسته به فشار هوا از پرتاب لیزرهای فرابنفش برای این کار استفاده می‌شود.

حسگرهای پرسرعت معمول شکل لوله‌های کوچک موسوم به «لوله‌های پیتو» را به خود می‌گیرند که از هواپیما خارج می‌شوند. این لوله‌ها با حفره‌های کوچکی که در زوایای مناسبی نسبت به راستای پرواز قرار می‌گیرند ترکیب می‌شوند.

موقعیت داخلی حفره‌های با زاویه مناسب، موقعیت‌های طبیعی خارج از هواپیما را که به فشار هوای «ایستا» معروف است، تشریح می‌کند. این در حالی است که حفره‌های موجود در داخل لوله‌های پیتو که در جهت پرواز قرار گرفته‌اند، فشار ایجاد شده توسط حرکت رو به جلوی هواپیما را با جزئیات آن بیان می‌کند. از تفاوت بین این دو فشار برای تعیین سرعت هوا استفاده می‌شود.

لوله‌های پیتو معمولا دستگاه‌های داخلی را گرم می‌کنند اما همچنان در معرض خنک بستن ناشی از شرایط سرد قرار دارند. آنها طبق طبیعتی که دارند در معرض نابودی ناشی از هجوم پرندگان هستند و در سرعت‌های پایین دقیق عمل نمی‌کنند.

سیستم جدید موسوم به «ابزار سنجش لیزری سرعت هواپیما» (LASSI) که توسط دانشمندان سیستم‌های BAE تولیدشده، در شهر «شلمز» انگلیس مورد استفاده قرار می‌گیرد. در این فناوری جدید به جای فشار هوا از لیزر فرابنفش استفاده می‌شود.

این لیزر نور را از روی مولکول‌های هوا پرتاب می‌کند و رنگ شعاع منعکس‌شده را که به دنبال «اثر دوپلر» ایجاد می‌شود، اندازه‌گیری می‌کند. این فکر از روش مشابه آژیر کلاسیک پلیس به عنوان نمونه‌ای از «اثر دوپلر» گرفته شده است. وقتی شیئی نزدیک و سپس دور می‌شود، درست با نزدیک شدن صدای این شیء همزمان با تغییر فرکانس این موج، فرکانس نور لیزر و در نتیجه رنگ آن نیز بسته به سرعت نسبی مولکول‌های هوا که نور را به ردیاب منعکس می‌کند، تغییر می‌یابد.

نور فرابنفش در چشم انسان نامرئی است اما تغییرات ناچیز ایجادشده در رنگ آن می‌تواند ردیاب سیستم را نسبت به این نور حساس کند. هر چه درجه تغییرات رنگ در نور منعکس‌شده بیشتر باشد، مولکول‌های هوا نسبت به هواپیما سریع‌تر حرکت می‌کنند و در نتیجه، سرعت وسیله نقلیه بیشتر می‌شود.

سیستم‌های BAE، آزمایش «ابزار سنجش لیزری سرعت هواپیما» (LASSI) را روی وسایل نقلیه زمینی و تونل بادی انجام داده‌اند و این گروه تحقیقاتی در حال حاضر به دنبال کاهش تدریجی این سیستم هستند که هدف آنها استفاده از این سیستم در هواپیماها طی پنج سال آینده است.

سیستم LASSI به طور کامل داخل هواپیما قرار نمی‌گیرد و در سرعت‌های پایین به دقت عمل می‌کند. این ویژگی‌ها تضمینی هستند که این تجهیزات در برابر آسیب محکم هستند و به نگهداری کم‌تری نیاز دارند و در سرعت‌های پایین راحت‌تر قابل استفاده‌اند.

مترجم: ندا اظهری