هاورکرافت چیست و چگونه ساخته می شود؟

هاورکرافت چیست؟

هاورکرافت ‌ها که از آن‌ها با عنوان هواناوها نیز یاد می‌کنند در حقیقت دارای ساختاری هستند که هم در خشکی و هم در دریا قابل استفاده هستند؛ طراحی این سیستم باید به شکلی باشد تا بتوان از این تکنولوژی در خشکی و دریا و رودخانه‌ها؛ محیط‌های باتلاقی، برفی و دیگر محیط‌ها بهره برد.

بررسی نحوه حرکت هاورکرافت

درواقع هاورکرافت برروی بالشتک‌هایی از هوا قرار می‌گیرد. این بالشتک‌ها سبب می‌شوند تا شناور بدون اصطکاک حرکت کند. در حقیقت هوا از طریق دمنده‌ای آماده می‌شود تا به درون این بالشتک‌ها پمپ شود و به این ترتیب بالشتک‌ها از هوا پر می‌شوند؛ در نتیجه سبب می‌شود تا سیستم از زمین بلندشود. به طور دقیق‌تر باید گفت که این وسیله دارای دو موتور است؛ موتور عقب و جلو. یک فن استاتور نیز وجود دارد که به موتور جلو یا بالابر متصل شده‌است و هوا را به داخل بالشتک هدایت می‌کند تا فشار هوای داخل بالشتک به حد نیاز برسد و از زمین بلند شود. هاورکرافت به این دلیل از زمین بلند می‌شود که جنس بالشتک از pvc می‌باشد و خاصیت الاستیکی ندارد؛ با افزوده شدن فشار هوا هاورکرافت از زمین فاصله می‌گیرد تا فضای مناسب ایجاد شود، روند پمپاژ هوا در این حالت برای پر کردن فضای ایجاد شده ادامه می‌یابد تا نهایتاً هاورکرافت به اندازه‌ی مدنظر از زمین فاصله گیرد. مقدار ارتفاعی که هاورکرافت می‌تواند از زمین داشته باشد، معمولاً بین ۶ اینچ تا ۱۰۸ اینچ است. پروانه‌ای نیز موجود می‌باشد که متصل به موتوری است که در عقب قرار دارد که موتور رانش نیز به آن گفته می‌شود و سبب می‌شود تا با محصور شدن مجرای محوری، هوا هدایت شود. این پروانه همانند ملخ هواپیما می‌باشد.

با محاسبه حاصل‌ضرب فشار بالشتک در مساحت زیرین هاورکرافت می‌توان مقدار وزنی را که هاورکرافت قابلیت جابجایی آن را دارد؛ بدست آورد.

مانور بسیار خوب و برخورداری از شتاب بالا دو ویژگی اساسی این شناور است.

متوقف کردن یک هاورکرافت با سایر وسائل نقلیه متفاوت است چرا که از نیروی اصطکاکی که در اثر تماس با زمین حاصل می‌شود، بی‌بهره است. در هاورکرافت‌ها باید از اصطکاکی که در اثر برخورد با هوا حاصل می‌شود استفاده کرد؛ این فرآیند به دو روش قابل دستیابی است: یا اینکه پروانه (که در مراحل قبل برای جلو راندن از آن استفاده می‌شد) در جهت معکوس حرکت کند و یا اینکه با توجه به اینکه در مراحل قبل با اختلاف فشاری که بین دو طرف پروانه وجود داشت و حرکت رو به جلوی هاورکرافت را سبب می‌شد؛ حال با تغییر جریان عبوری هوایی که از پروانه عبور می‌کند؛ از اصطکاک حاصل برای متوقف کردن هاورکرافت استفاده کنیم.

اهمیت انتخاب موتور در سیستم‌های مدل

یک روش رایج در تولید یک محصولی به این شکل یا تولید هواپیماها این است که نمونه کوچک را که به آن مدل می‌گویند با تمام ویژگی‌ها و قابلیت‌های مدنظر برای آن سیستم در مقیاسی کوچکتر تولید می‌کنند تا ضمن صرفه‌جوئی در هزینه و زمان قبل از تولید بتوان از بازده و کیفیت کار اطمینان بیشتری حاصل کرد یا حتی در بسیاری از موارد نمونه‌ی ساخته شده در مقیاس کوچک‌تر در زمینه‌های تفریحی و سرگرمی کاربرد پیدا می‌کند مثل مسابقات دوره‌ای. اشاره شد که در چنین وسائلی موتور یکی از اصلی‌ترین قطعاتی است که در ساختار این سیستم‌ها قرار دارد پس در حقیقت می‌توان گفت که یکی از عوامل مؤثر در کیفیت و بازدهی بالا انتخاب موتور متناسب با این وسیله و کاربرد مورد نظر است. برای هاورکرافت‌هایی که به شکل مدل ساخته می‌شوند یکی از بهترین موتورها جهت استفاده در این زمینه موتورهای دی‌سی‌براشلس (BLDC) هستند.

در سری مقالات قبلی به بررسی مزایای موتورهای دی‌سی‌براشلس (BLDC) نسبت به سایر موتورهایی که در این زمینه‌ها کاربرد دارند اشاره کردیم که می‌توان برای مطالعه دقیق‌تر به آن مراجعه کرد.

منابع

1. Development of a Hovercraft Prototype, Okafor,B.E., International Journal of Engineering & Technology(ijet), Volume 3, No3, pp.276-281, March 2013
2. مسابقه مدل هاورکرافت با مأموریت ویژه، پنجمین دوره مسابقات ملی دانشجوئی مکانیک سیالات دانشگاه شیراز، ۱۹ اسفند ماه ۱۳۹۸
3. آئین‌نامه داوری مسابقه مدل هاورکرافت، سومین دوره مسابقات ملی دانشجوئی مکانیک سیالات دانشگاه شهید باهنر کرمان، ۱۹ اسفند ماه ۱۳۹۸