محمدمهدی رزاقی در گفتوگو با خبرنگار ایمنا اظهار کرد: همانطور که میدانید در پروژههای هوافضایی پیش از ورود به مرحله ساخت، باید یک مدل کامپیوتری دقیق از نمونه اصلی ایجاد شده و عملکرد آن مورد ارزیابی قرار گیرد. تخصص اصلی من در زمینه شبیهسازی عددی یا کامپیوتری است.
چالشهای شبیهسازی آیرودینامیکی وسایل پرنده
وی افزود: یکی از چالشهای بزرگ در این حوزه، شبیهسازی آیرودینامیکی وسایل پرنده است، زیرا جریانهای هوایی پیرامون اجسام پیچیده بوده و شامل پدیدههایی همچون آشفتگی، جدایش لایه مرزی و انتقال حرارت میشود که حل دقیق آنها نیازمند مدلهای ریاضی پیشرفته و شبکهبندی فضایی بسیار دقیق است، علاوهبر این بهدلیل محدودیتهای محاسباتی، همیشه بین دقت مدل و زمان محاسباتی مصالحهای وجود دارد و انتخاب روشهای عددی مناسب و الگوریتمهای صرفهجو در منابع نقش تعیینکنندهای دارد.
عضو هیئت علمی دانشگاه آزاد اسلامی واحد نجفآباد گفت: دیگر چالشها شامل اعتبارسنجی نتایج شبیهسازی با دادههای تجربی از آزمایشهای تونل باد و حساسیت نتایج به شرایط مرزی و پارامترهای فیزیکی است. برای کاهش این مشکلات، استفاده از روشهای چندمقیاسی، مدلهای آشفتگی پیشرفته و بهرهگیری از محاسبات موازی و خوشهای ضروری است. همکاری نزدیک بین تیمهای طراحی، آزمایشگاهی و محاسباتی نیز موجب میشود تا طراحیهای بهینهتر با ریسک کمتر به تولید برسند و زمان توسعه پروژهها کاهش پیدا کند.
شبیهسازیهای عددی پیشرفته ابزار کلیدی برای پیشبینی دقیق رفتار آیرودینامیکی، کاهش ریسک طراحی و بهینهسازی سامانههای پروازی در مراحل پیشساخت هستند
رزاقی بیان کرد: برای بقا و موفقیت مأموریت نیازمند اجرای مانورهای سنگین و پیچیده هستند، این سامانهها هنگام فرار از سامانههای پدافندی یا تلاش برای اصابت دقیق به هدف، چرخشها، لانچها و تغییر جهتهای ناگهانی انجام میدهند که جریان هوای اطراف و بارهای آیرودینامیکی را بهطور چشمگیری تغییر میدهد، روشهای آیرودینامیکی سنتی و مدلهای مرسوم که بیشتر بر فرضهای پایا یا حرکت کمزاویه تکیه دارند، برای توصیف این حرکات پیچیده و گذرا ناکافیاند، بنابراین تیم ما با معرفی ایدههای نوین در حوزه مدلسازی، تلاش کرد تا قابلیت پیشبینیپذیری را برای چنین حرکتهایی افزایش دهد.
روشهای نوین برای شبیهسازی حرکات پیچیده پرندهها
وی ادامه داد: این روشها ترکیبی از مدلهای غیرخطی و الگوریتمهای اصلاحشده آشفتگی هستند که امکان بررسی تغییرات دینامیکی، لایه مرزی متحرک و تعاملهای غیرقابلپیشبینی جریان را فراهم میکند، نتایج اولیه نشاندهنده بهبود چشمگیر در تطابق شبیهسازی با دادههای آزمایشی بود، بهطوریکه با استفاده از این رویکردها توانستیم حرکتهای چرخشی تا ۳۶۰ درجه وسیله پرنده را شبیهسازی، تحلیل و مشخصهگذاری کنیم، این قابلیت نهتنها برای تحلیل پایداری و کنترل ضروری است، بلکه به طراحی سطوح کنترلی و سامانههای هدایت کمک میکند تا پاسخدهی بهتر وقابلیت بقا در شرایط میدان نبرد افزایش پیدا کند.
پیشرفتهای اخیر در حوزه پهپادها
کارشناس هوافضا تاکید کرد: بیشترین تلاشها و به تبع آن پیشرفتها در سالهای اخیر در حوزه پهپادها متمرکز بودهاند، این پیشرفتها چند محور اصلی دارند؛ بهینهسازی پیشرانهها (از جمله توسعه و بهکارگیری موتورهای توربینی کوچک برای افزایش نسبت توانبهوزن و برد عملیاتی)، بهبود سامانههای کنترل و هدایت (استفاده از کنترلهای مقاوم، تطبیقی و هوش مصنوعی برای پرواز خودکار و اجتناب از مانع)، و یکپارچهسازی حسگرها و پردازش دادههای پروازی (برای مأموریتهای شناسایی، نقشهبرداری و رصد دقیقتر) و توسعه حاملهای سوختی، مدیریت انرژی و طراحی آیرودینامیکی بهینه برای افزایش برد و مداومت پرواز از دیگر حوزههای فعالاند.
رزاقی گفت: در زمینه طراحی سازههای هواپیما، من استفاده از نرمافزار آباکوس را بهدلیل قابلیتهای پیشرفته تحلیل المان محدود، مدلسازی مواد مرکب، تحلیل غیرخطی و امکان شبیهسازی بارگذاری پیچیده ترجیح میدهم، در کلاس درسی طراحی سازههای هوایی، علاوهبر بیان اصول نظری (نظیر توزیع تنش، خمش تیرها، رفتار پوستهها و تحلیل خستگی)، از دانشجویان میخواهم پروژههایی را با آباکوس انجام دهند تا با مراحل عملی طراحی آشنا شوند (تعریف هندسه و جنس، مشبندی مناسب، اعمال شرایط مرزی و بارگذاریهای مرتبط با پرواز، اجرای تحلیلهای استاتیک و دینامیک، و معتبرسازی نتایج با روشهای شبهآزمایشی یا مقایسه با مراجع).
وی ادامه داد: این رویکرد پروژهمحور موجب میشود دانشجویان توانایی ترجمه مفاهیم تئوری به شبیهسازیهای واقعی را کسب کنند و درک بهتری از محدودیتها و نکات کلیدی مدلسازی سازههای هوافضایی بهدست آورند، از جمله اهمیت انتخاب مش، تشخیص نقاط بحرانی تنش و تحلیل ایمنی در برابر خستگی و تغییر شکلهای بزرگ.
عضو هیئت علمی دانشگاه تاکید کرد: بهنظر من مهمترین نقطهضعف، فقدان تمرکز کافی بر طراحی و ساخت هواپیماهای جنگنده است، همانطور که در جنگ اخیر مشهود شد، هرچند پیشرفتهای قابلتوجهی در حوزه موشکی و پهپادی حاصل شده، غفلت از توسعه توانمندیهای هواپیمایی موجب کاهش قابلیت دفاع همهجانبه شده است. موشکهای بالستیک اگرچه دستاوردهای ارزشمندیاند و در برخی موارد برگ برنده محسوب میشوند، اما اتکای صرف به آنها آسیبپذیری ایجاد میکند، بهویژه وقتی سکوهای پرتاب هدف قرار میگیرند یا از کار میافتند، نبود توسعه همزمان در ساخت جنگندهها، سامانههای راداری و انواع پهپادها موجب کندی در تکمیل اکوسیستم دفاع هوایی شده است.
ضرورت استفاده از ظرفیت دانشگاهها و شرکتهای دانشبنیان
رزاقی تصریح کرد: یکی از دلایل این ضعف، استفادهنشدن کامل از ظرفیت انسانی و دانشگاهی کشور است، بسیاری از متخصصان هوافضا بهدلیل شرایط حفاظتی سختگیرانه، حقوق نامناسب و محدودیتهای همکاری جذب حوزههای دیگر یا خارج از کشور میشوند، برای جبران این کمبود لازم است ارتباط میان دانشگاهها، صنعت و نهادهای امنیتی تسهیل شود تا دانشجویان و پژوهشگران بتوانند در پروژههای کاربردی مشارکت کنند، حمایت از تأسیس شرکتهای دانشبنیان در حوزه هوافضا، ارائه مشوقهای مالی و حقوقی، و تسهیل همکاریهای بینالمللی با کشورهای دوست برای تشکیل شرکتهای مشترک میتواند مسیر انتقال فناوری و توسعه صلحآمیز (و در مرتبه بعدی دفاعی) را هموار سازد. این رویکرد چندسانهای (ترکیب سرمایهگذاری، ظرفیتسازی نیروی انسانی و دیپلماسی فناورانه) میتواند تسریعکننده خودکفایی در صنعت هوافضا باشد.
نظر شما