جروب ستراتو 2 سي

طائرة غروب ستراتو 2 سي هي طائرة بحثية تجريبية ألمانية مصممة للتحليق على ارتفاعات عالية. تعمل بمحركين مكبسيين مزودين بشاحن توربيني ، وتتميز بجناح طويل للغاية مصنوع من مواد مركبة . تم بناء النموذج الوحيد منها في التسعينيات. على الرغم من التخلي عن برنامج التطوير، إلا أن الطائرة سجلت رقماً قياسياً عالمياً في الارتفاع للطائرات ذات المحركات المكبسية في رحلتها الأخيرة.

التصميم والتطوير

في أبريل 1992، بدأ المركز الألماني لأبحاث الفضاء ( DLR) برنامجًا لتطوير طائرة لإجراء أبحاث جوية ومناخية . [ 1 ] وقد اختار المركز شركة غروب إيروسبيس لتصميم وبناء طائرة تلبي هذه المتطلبات، استنادًا إلى خبرتها في استخدام المواد المركبة في هياكل الطائرات، بالإضافة إلى نجاحها في تطوير طائرة المراقبة إيغريت ، وكان من المتوقع أن تدخل الطائرة الخدمة بحلول عام 1996. [ 2 ]

لتلبية متطلبات التشغيل على ارتفاع 24,000  متر (78,700  قدم) لمدة 48 ساعة، [ 3 ] صمم جروب طائرة بمحركين وجناح مستقيم ذي نسبة عرض إلى طول عالية جدًا يبلغ طوله 56.5  مترًا (185  قدمًا و4.5  بوصة). [ 4 ] تميزت الأجنحة بجنيحات صغيرة ، وثُبِّتت عبر الجزء العلوي من جسم الطائرة الذي ينتهي بذيل على شكل حرف T. صُممت الطائرة لطاقم مكون من طيارين، ويمكنها استيعاب عالمين ومعدات المهمة المصاحبة في مقصورة مضغوطة. كما زُوِّدت بمطبخ ومرافق استراحة ودورة مياه. [ 1 ]

على عكس طائرة إيغريت، التي كانت تعمل بمحرك توربيني مروحي واحد، كانت طائرة ستراتو تعمل بمحركين مركبين دافعين مثبتين على الجناحين، يتألف كل منهما من محرك مكبسي مزود بشاحن توربيني، يُغذى بواسطة ضواغط الضغط المنخفض والمتوسط، بالإضافة إلى آلات توربينية مشتقة من محرك توربيني مروحي من طراز PW127 . وبالاقتران مع الشاحن التوربيني الخاص بالمحرك المكبسي، شكل هذا نظام شحن توربيني ثلاثي المراحل، يوفر هواءً مضغوطًا عند السحب على ارتفاعات عالية. [ 5 ] وقد تميز هذا النظام بقدرته على الحفاظ على الطاقة على ارتفاعات عالية. [ 4 ] وكان كل محرك يدير مروحة خماسية الشفرات بقطر 6  أمتار (19  قدمًا و8 بوصات). [ 1 ] 

طُوّر نظام الدفع ضمن برنامج مدته أقل من ثلاث سنوات، وبتكلفة تطوير إجمالية تقل عن 30 مليون مارك ألماني. ولتقليل التكلفة ومخاطر التطوير، استُخدمت المكونات الموجودة كلما أمكن ذلك. واختير مولد الغاز ثنائي المحور الخاص بمحرك PW127 لشاحن الضغط المنخفض ، لكونه مكونًا مُثبت الكفاءة يضم تقنية متطورة للضواغط والتوربينات ، على الرغم من أن تعديله أدى إلى زيادة في الوزن والكفاءة، وتطلب نظامًا منفصلاً لتزويد الزيت وتفريغه. [ 6 ]

شكّلت الوحدة المشتقة من محرك PW127 شاحنًا توربينيًا ثنائي البكرات منخفض الضغط، يضم مراحل ضاغط منخفضة ومتوسطة الضغط، بالإضافة إلى آلات التوربينات المرتبطة بها. وتم تزويد الوحدة بعادم الشاحن التوربيني عالي الضغط لمحرك المكبس عبر موزع غاز ساخن واثني عشر أنبوبًا للتزويد. وتم تركيب علبة مدخل ضاغط جديدة بدون علبة التروس الملحقة الأصلية ، بينما استخدم الشاحن منخفض الضغط أنظمة التشحيم والتحكم الخاصة به. ويمكن فصله على ارتفاعات منخفضة بواسطة صمام تحويل للغاز الساخن يعمل بالكهرباء، مع استمرار مرور هواء السحب عبر الضواغط التي تدور ببطء. [ 6 ]

بعد كل مرحلة من مراحل الضاغط الثلاث، يتم تبريد هواء الشحن إلى حوالي 0 درجة مئوية (32 درجة فهرنهايت) بواسطة مبردات هواء-هواء . ويتم تنظيم تدفق هواء التبريد بواسطة صمام مدخل متحرك في الجزء الأمامي من غطاء المحرك وفقًا للارتفاع ودرجة الحرارة المحيطة وقدرة المحرك. ويقوم نظام تحكم رقمي بمطابقة مراحل الضاغط أثناء التشغيل المستقر والمتغير، وتشغيل صمامات تجاوز وتفريغ الشحنة ذات الضغط المنخفض ، وتنظيم تدفق هواء التبريد، والحد من سرعة الدوار وضغط مشعب السحب . [ 6 ]  

بدأ بناء قوالب هيكل الطائرة في منتصف نوفمبر 1992، وبدأ بناء هيكل الطائرة في أبريل من العام التالي، بدءًا من الذيل. اكتمل بناء هيكل الطائرة في عام 1994، وبدأ تركيب المحرك. [ 1 ]

التاريخ التشغيلي

حلّق النموذج الأولي لأول مرة في 31 مارس 1995. [ 7 ] إلا أن التكاليف تجاوزت الميزانية، وتأخر النموذج الأولي، الذي كان من المفترض أن يكون طائرة لإثبات المفهوم بمعدات جاهزة وهيكل جناح أثقل من المخطط له للطائرة الإنتاجية، [ 8 ] ولم يحقق الأداء المتوقع. [ 9 ]

في 4 أغسطس 1995، وخلال رحلتها التاسعة والعشرين والأخيرة، سجلت الطائرة رقماً قياسياً عالمياً في الارتفاع لطائرة مأهولة بمحرك مكبسي، حيث بلغ ارتفاعها 18,552  متراً (60,867  قدماً). [ 10 ] [ 11 ] ألغى المركز الألماني لأبحاث الفضاء (DLR) البرنامج في عام 1996. [ 12 ]

النموذج الأولي الوحيد معروض بشكل ثابت خارج مقر شركة Grob Aircraft في مطار ميندلهيم-ماتسيس. [ 13 ]

المواصفات (ستراتو 2 سي)

البيانات مأخوذة من دليل براسي العالمي للطائرات والأنظمة 1999/2000 [ 14 ] ، إلا ما ذُكر خلاف ذلك.

الخصائص العامة

  • الطاقم: 4
  • الطول: 23.98  متر (78  قدم 8  بوصة)
  • طول الجناح: 56.5  متر (185  قدم 4  بوصات)
  • الارتفاع: 7.76  متر (25  قدم 6  بوصات)
  • مساحة الجناح: 150  متر مربع (1600 قدم  مربع  )
  • نسبة العرض إلى الارتفاع : 21.3 [ 15 ]
  • شكل الجناح : DLR LH37 [ 16 ]
  • الوزن الفارغ: 6650  كجم (14661  رطلاً)
  • أقصى وزن للإقلاع: 13,350  كجم (29,432  رطل)
  • محطة توليد الطاقة: محركان من نوع Teledyne Continental TSIOL-550-A بست أسطوانات متقابلة أفقياً ومبردان بالسوائل، بقوة 300  كيلوواط (400  حصان) لكل منهما مع شحن توربيني ثلاثي المراحل يتألف من شاحن توربيني عالي الضغط وشاحن توربيني منخفض الضغط ثنائي البكرات مشتق من PW127 ، مع تبريد هواء الشحن بعد كل مرحلة ضاغط [ 6 ].
  • المراوح: مروحة دفع ذات 5 شفرات من نوع MT-Propeller MTV-8-HF ذات سرعة ثابتة وقابلة للريش [ 16 ] ، قطرها 6  أمتار (19  قدمًا و8  بوصات) يتم تشغيلها من خلال علبة تروس تخفيض ثنائية المراحل بنسبة 4.87:1 [ 6 ].

أداء

  • السرعة القصوى: 0.56 ماخ
  • سرعة الطيران: 500  كم/ساعة (310  ميل/ساعة، 270  عقدة) على ارتفاع 24000  متر (78740  قدم) [أ]
  • المدى: 18100  كم (11200  ميل، 9800 ميل بحري) لمهمة التحمل الطويل  على ارتفاع 18000  متر (59055 قدم)؛ 7000 كم (4350 ميل) لمهمة الارتفاعات العالية على ارتفاع 24000 متر (78740 قدم) [ 16 ] [أ]     

انظر أيضاً

التطورات ذات الصلة

مراجع

  1. 1 2 3 4 تايلور، 1996، ص 173.
  2. ^ طيران جيزورسكي الدولي ، 31 يناير – 6 فبراير 1996، ص.66.
  3. جاليثنر 2004، ص 552.
  4. 1 2 Bents et al. 1998, p.4.
  5. ^ فون جيرسدورف، كيريل. جراسمان، كورت. شوبرت، هيلموت (1995). Flugmotoren und Strahltriebwerke (باللغة الألمانية) (  الطبعة الثالثة). بون: دار برنارد وجريف. ص 227 – 230. ISBN  3-7637-6107-1.
  6. 1 2 3 4 5 تونسكوتير، هـ.؛ شايتهاور، د. (25-29 سبتمبر 1995). نظام الدفع ستراتو 2 سي - محرك مركب جديد ومفهوم تحكم للتحليق على ارتفاعات عالية . لجنة الدفع والطاقة التابعة لمجموعة أغارد، الندوة السادسة والثمانون حول مفاهيم وأنظمة التحكم المتقدمة لمحركات الطائرات. سياتل، واشنطن: المجموعة الاستشارية لأبحاث وتطوير الفضاء الجوي. الصفحات 6-1 - 6-13 . AGARD-CP-572. 
  7. جيزيورسكي، فلايت إنترناشونال ، 12-18 أبريل 1995، ص 16.
  8. تايلور، 1999، ص 152.
  9. ^ جيزورسكي، رحلة الطيران الدولية ، 31 يناير – 6 فبراير 1996، ص. 67.
  10. تايلور، 1999، ص 151.
  11. "طائرة ستراتو 2 سي تحطم الرقم القياسي للارتفاع للطائرات ذات المحركات المكبسية" . مجلة أسبوع الطيران وتكنولوجيا الفضاء . 21 أغسطس 1995. تم الاطلاع عليه بتاريخ 25 يوليو 2026 .
  12. ^ جيزورسكي، رحلة الطيران الدولية ، 10-16 يوليو 1996، ص. 4.
  13. "طائرات غروب" . مجلة MST . 2018. تم الاطلاع عليه بتاريخ 25 يوليو 2026 .
  14. تايلور، 1999، ص 151-152.
  15. كيسلينغ، ف.؛ ريبل، م. (26-28 يونيو 1995). دراسات المرونة الهوائية على طائرة الأبحاث عالية الارتفاع ستراتو 2 سي . المنتدى الدولي للمرونة الهوائية وديناميكيات الهياكل. مانشستر، المملكة المتحدة . تم الاطلاع عليه في 25 يوليو 2026 .
  16. 1 2 3 شاو، ديرك؛ روهاردت، كلاس-هنريك؛ ويشمان، جورج (يناير 2002). "تقييم التصميم الديناميكي الهوائي لصاروخ ستراتو 2 سي وإمكاناته لمنصات جوية غير مأهولة على ارتفاعات عالية". علوم وتكنولوجيا الفضاء . 6 (1): 46. doi : 10.1016/S1270-9638(01)01127-0 .

فهرس