هواپیمای مدل چیست؟

هواپیمای مدل نطفه علم هوانوردی است و تاریخچه آن تاریخچه علم پرواز است. اولین آشنایی دانشمندان با قوانین ایرودینامیک و پرواز از آزمایش بر روی مدلها حاصل شده است. سرجرج کیلی (۱۸۵۷-۱۷۷۳) یکی از نوابغ انگلستان را همگان به عنوان پدر علم هوانوردی می‌شناسند. وی در خلال آزمایشات خود برای اولین بار در تاریخ هواپیمایی ٬ ساختمان اساسی هواپیما را به صورت تئوری مشخص کرد. وی روابط بین جریان هوا و خمیدگی سطوح بال را که بانی ایجاد نیروی " برا " میشود اثبات کرد . او همه این یافته‌ها را با استفاده از یک هواپیمای گلایدر مدل که در سال ۱۸۰۷ ساخته بود به دست آورد و با استفاده از تجربیات بدست آمده کتاب ناوبری هوا را در سال ۱۸۰۹ منتشر کرد.

در سال ۱۸۴۲ دو نفر انگلیسی دیگر به نامهای ویلیامز هنسون و جان استرینگ فیلو با استفاده از نظرات و تجربیات کیلی یک هواپیمای مدل با طول بال ۳ متر و طول بدنه ۱۶۷ سانتی‌متر مجهز به یک موتور بخار و دو ملخ چهار پره را تکمیل کردند که موتور آن مخصوص این کار ساخته شده بود. این هواپیما در پرواز آزمایشی اول از تعادل کافی برخوردار نبود و پس از مهاجرت هنسون به آمریکا ، استرینگ فیلو به تنهایی و با پشتکار آن هواپیما را بهینه کرد. جان استرینگ فیلو اولین پیشگام پرواز بود که موفق شد یک هواپیمای مدل موتوردار را پرواز دهد. هواپیمای مدل او هم اکنون در موزه علمی لندن نگهداری می شود.در حدود سالهای ۱۸۷۰ علم هوانوردی از مرزهای انگلستان پا فراتر نهاد و در کشور فرانسه اینگونه فعالیتها آغاز شد.

الفونس پنو در فرانسه از مشهورترین دانشمندان هوانوردی زمان خود بود که با استفاده از هواپیمای مدل گلایدر و بالزن و همچنین پرواز آزاد و سپس موتورکشی توانست این علم را به پیش ببرد. او در سال ۱۸۷۲ در انجمن هوایی پاریس مدلی را ارائه کرد که در محیط بسته به مدت ۱۱ ثانیه مسافتی حدود چهل متر را طی کرد و باعث حیرت اعضاء انجمن شد. چرا که هواپیمای او به خوبی متعادل بود. او در خلال ساخت و پرواز و آزمایشات پروازی مدلهایش به اهمیت زاویه هفتی و زاویه نصب بال پی برد.در کشور آلمان اتولیلینتال به همراه برادر خود گوستاو آزمایشات مختلفی را روی مدلهای قابل پرواز انجام دادند و سپس کایتهای با سرنشین مشهور خود را پرواز دادند.

در حوالی سال ۱۸۸۶ در شهر واشنگتن آمریکا ، ساموئل لانگلی برای اولین بار مدلهای قابل پروازی را ارائه کرد. او در سال ۱۸۹۱ یک هواپیمای مدل پرواز آزاد با موتور بخار ساخت که بر اساس گزارش شاهدان عینی پرواز بسیار متعادلی را انجام داد و پس از حدود ۵/۱ دقیقه به سلامت فرود آمد. لانگلی از تجربیات بدست آمده مانند اتولیلینتال برای ساخت هواپیمای با سرنشین استفاده کرد اما برادران رایت بودند که از لانگلی پیشی گرفتند. آنها با استفاده از تجربیاتی که لیلینتال بدست آورده بود و نیز هواپیمای مدل گلایدری که خودشان ساخته بودند، توانستند هواپیمای موتوردار با سرنشین خود را برای اولین بار در تاریخ در سال ۱۹۰۳ پرواز دهند.

هواپیمای مدل رادیو کنترل:

اولین نمونه بسیار ابتدایی رادیو کنترل در شهر نیویورک، در سال ۱۸۹۸ به نمایش درآمد. این دستگاه را نیکولا تسلا به عنوان یکی از ۱۱۳ اختراعش به ثبت رسانید. در پی این تحقیقات ارتش به حمایت مالی تسلا برآمد و او طرحهای تحقیقاتی بسیاری را در زمینه رادیو کنترل و سیستمهای مخابراتی برای ارتش انجام داد. او در اواسط سال ۱۹۳۰ یک هواپیمای کوچک رادیو کنترل ابتدایی با موتور گازوئیلی ساخت. در سال ۱۹۳۶ اولین مسابقه هواپیمای مدل رادیو کنترل برگزار شد که هنوز زود بود. در سال ۱۹۳۷ مسابقات هواپیمای مدل رادیویی ۶ شرکت کننده داشت که فقط یک هواپیما توانست سالم به زمین بنشیند. در سال ۱۹۳۸ یک بار دیگر مسابقات توسط انجمن موتور سیتی آمریکا برگزار شد. این بار تعداد شرکت کنندگان به ۲۶ نفر افزایش یافت. اما فقط ۶ شرکت کننده توانستند قابلیت پرواز هواپیمایشان را به نمایش بگذارند. در مسابقات سال ۱۹۳۹ داوران به عملکرد رادیو کنترل، چه بر روی زمین، چه در پرواز اهمیت بیشتری داده بودند. در این مسابقات برادران گود ( والت و بیل ) با بدست آوردن ۸۹ امتیاز از ۱۰۰ امتیاز مقام اول را بدست آوردند. در حالی که نفر دوم تنها ۱۱ امتیاز را بدست آورده بود. برادران گود قبل از مسابقات ۱۹۳۹ بیش از ۶۰ دستگاه رادیو کنترل را آزمایش و بکار گرفته بودند. آنها بعد از سال ۱۹۴۰ چندین بار مقام اول مسابقات را بدست آوردند و این موفقیتها بعد از جنگ جهانی هم ادامه داشت. تاریخ، تکامل رادیو کنترل و هواپیمای رادیویی را مدیون تلاش و فداکاری بسیار این دو برادر است. هواپیمای موفق آنها به نام گوف هم اکنون در موزه هوافضای واشنگتن نگهداری می‌شود.

یکی دیگر از افراد پیشگام در زمینه هواپیمای مدل رادیو کنترل ، ژوزف راسپانته می‌باشد. او یک طراح و سازنده استثنایی بود. او خیلی زود تکنولوژی الکترونیک و هواپیمای مدل موتوردار را با هم ترکیب کرده و بکار گرفت. سیستم رادیو کنترل او که از مکانیسم شماره‌گیر تلفن الهام گرفته بود، دارای عملکرد بهتری نسبت به رقبا بود. او مقام دوم مسابقات سال ۱۹۳۹ و ۱۹۴۰ را بدست آورده بود و سرانجام در سال ۱۹۴۶ مقام اول را بدست آورد. با پیشرفت علم در زمینه نیمه هادی‌ها و بوجود آمدن ترانزیستورها و مدارات کوچک الکترونیکی، رادیو کنترلها نسبت به گذشته پیچیده‌تر شده‌اند. با نظر به گذشته پی می‌بریم که پیشگامان رادیو کنترل هدیه بسیار بزرگی را با تلاش و پشتکارشان به ما هدیه کرده و کاری به مراتب بزرگتر از چیزی که بتوان آن را فقط ترکیبی از سیستمهای الکترونیکی و مکانیکی دانست، انجام داده‌اند و بدون این تلاشها امروزه بدون شک نمی‌توانستیم به سیستمهای پیشرفته فرستنده و گیرنده‌های رادیو کنترل دست یابیم. رادیو کنترلهای پیشرفته دیجیتالی، قابلیتهای بسیاری را پیش روی ما قرار داده‌اند و با تنظیمات و ترکیبات نرم‌افزاری می‌توان بازده بسیار بیشتری را با رعایت سادگی و سبکی مجموعه بدست آورد.

این هنر و صنعت در سال ۱۹۶۴ ( ۱۳۴۳ ) در محل فرودگاه مهرآباد توسط دو نفر انگلیسی به نامهای پیتر کابرول و فیل اسمیت عملاً پا به کشور ایران نهاد. نمایش یاد شده در حضور خانواده شاه مخلوع و نیز شماری از اسرای وقت ارتش از جمله رفعت و خاتمی صورت گرفت. از آن به بعد باشگاه هواپیمایی کشوری متولی گسترش این فن و ارائه خدمات به جوانان علاقمند شد که برخی فعالیتهای این بخش تاکنون ادامه دارد؛ با این تفاوت که بعد از انقلاب اسلامی بودجه و فعالیت آن به میزان قابل توجهی کاهش یافت و اشخاص عادی علاقمند به این رشته هم اکنون فعالیت بیشتری نسبت به اعضاء باشگاه هواپیمایی کشوری انجام می‌دهند.

در اینجا به کلمات و اصطلاحاتی می پردازیم که از این به بعد با آن برخورد میکنید و دانستن آنها ضروری به نظر می رسد:

Fuselage : بدنه
Wing : بال
Wing Spnan : فاصله دو نقطه انتهایی بال از یکدیگر
Aileron : شهپرها(دو بالچه کوچک در انتهای دو بال هواپیما که در جهت عکس هم حرکت می کنند)
Elevator :سکان افقی متحرک
Rudder : سکان عمودی متحرک
Horizontal stabilizer : سکان افقی ثابت
Vertical stabilizer : سکان عمودی ثابت
Strut : پایه و تیرک (به عنوان ستون در بدنه)
Cockpit : کابین
Engine : موتور
Landing Gear : چرخ های فرود(چرخ ها و ارابه هواپیما)
Propeller : ملخ هواپیما

هواپیمای مدل : هواپیماهایی هستند بدون سرنشین که تمامی قواعد لازم در ساخت هواپیماهای واقعی در ساخت آنها رعایت شده ولی در اندازه کوچکتر از نظر ابعاد می باشند. این نوع از هواپیماها ( مدل ) قادر به انجام تمام مانورهای پروازی بوده و در بسیاری از موارد دامنه توانایی آکرویاتیک آنها از هواپیماهای سرنشیندار وسیعتر است.

انواع دسته بندی هواپیماهای مدل

الف ـ دسته بندی هواپیماهای مدل از نظر نوع هدایت:

1- هواپیمای مدل رادیوکنترل (Radio Control Airplane):
هواپیماهاییی هستند که توسط سیستم فرستنده و گیرنده رادیوکنترل هدایت می شوند .

2- هواپیمای مدل کنترل لاین (Control Line Airplane):
هواپیمایی هستند که با ریسمان یا سیم متصل به آنها کنترل می شوند . این هواپیماها فقط می توانند در سطح یک نیمکره به شعاع طول ریسمان که مرکز آن شخص کنترل کننده است پرواز کنند.

3- هواپیمای مدل پرواز آزاد (Free Flight Airplane):
این هواپیماها پس از پرتاب، بطور آزادانه در هوا پرواز میکنند . مانند گلایدرهای مدل پرواز آزاد و هواپیماهای موتور کشی.

ب - دسته بندی هواپیماهای مدل از نظر نوع موتور:
1- هواپیمای مدل موتور پیستونی(Piston Engine Airplane):
هواپیمای مدلی هستند که از موتورهای پیستونی نوع دو زمانه ، چهار زمانه (که سوختآنها الکل و یا بنزین است ) استفاده می کنند .

2- هواپیمای الکتریک (Electric Airplane):
هواپیمای مدلی که از موتورهای الکتریکی از نوع BRUSH یا BRUSHLESS استفاده می کنند.

3- هواپیمای داکتد فن (Ducted fan Airplane):
هواپیمای جت مدلی هستند که از موتورهای داکتد فن استفاده می کنند .
توضیح: موتورهای داکتدفن موتور های پیستونی یا الکتریکی هستند که به جای ملخ از فن استفاده نموده و در یک مجرای استوانه ای شکل ( داکت ) قرار می گیرند تا نقش موتور جت را ایفا کنند.

4- هواپیمای جت (Jet Airplane):
هواپیماهای مدلی هستند که از موتورهای جت کوچک (مینی جت) استفاده می کنند.

ج - دسته بندی نوع کیتهای هواپیمای موجود در بازار جهانی :
1-( READY TO FLY Kits ) یا RTF:
کیتهایی هستند که تمام متعلقات لازم بر روی آنها نصب شده و آماده پرواز هستند .
در این کیتها ، موتور - سرووها و رسیور - لینکهای رابط - باک سوخت و غیره نصب شده اند و خریدار در کمتر از ده دقیقه میتواند آن را آماده پرواز نماید و نیاز چندانی به تخصص در رابطه با نصب قطعات ندارند .

2- (ARF - (Almost Ready to Fly kits :
کیتهایی هستند که کاملا آماده پرواز نبوده . شما به تجربه مونتاژ و یک تا ۵ روز وقت جهت تکمیل آنها نیاز دارید . در این کیتها ، موتور - سرووها و رسیور - لینکهای رابط - باک سوخت و غیره باید توسط شما و صحیح نصب شوند .

3-KIT:

این کیتها شامل مجموعه ای از چوب - چوب بالسا - ورق چوب سه لایی و یک نقشه که باید طبق آن قطعات چوبی را به هم متصل کرده وهواپیما را ساخت. معمولا ساخت این نوع از کیتها زمان طولانی ای را از ۲ هفته تا ۲ ماه نیاز دارد.

ه ) دسته بندی هواپیماهای مدل از نظر(محل قرار گرفتن بال)

هواپیماها از نظر محل قرار گرفتن بال به دو دسته کلی تقسیم میشوند: بال رو و بال زیر. در طراحی هواپیمای بال رو، وزن مدل در زیر بال آویزان میشود. موقعی که مدل از حالت افقی خارج میشود، وزن آن سعی میکند آن را به حالت افقی بازگرداند. در نتیجه، مدلهای بال رو، مدلهای پایدار تر و آسان پروازتری هستند و انتخاب طبیعی برای اهداف آموزشی میباشند . مدل بال زیر درست در نقطه مقابل قرار دارد. از آنجائی که وزن این مدلها در بالای بال قرار دارد، پایداری پرواز در آنها کمتر است و مناسب خلبانان حرفه ای تر میباشد که مایل به انجام مانورهای هوائی میباشند.