سوپاپ سروو در مسیر آسیب قرار دارند؟

سوپاپ سروو نازل/فلاپر توسط بیل موگ مدت کوتاهی پس از جنگ جهانی دوم اختراع و توسعه یافت و به سرعت در کاربردهای نظامی گنجانده شد. در دهه‌های پس از آن، عملکرد، قابلیت اطمینان و هزینه این اجزای کنترل حرکت باعث می شود که در آزمون زمان مقاومت کنند و هجوم فناوری‌های جدید را تحمل کنند.

در حالی که بسیاری از سیستم‌های فعال‌سازی سروو جدید از فناوری الکترومکانیکی (EM) و الکتروهیدرواستاتیک (EHA) استفاده می‌کنند، کنترل‌های سرو الکتروهیدرولیک (EH) همچنان رایج هستند. زیرا طراحی‌های قطعات از قبل موجود و زنجیره‌های تامین بالغ منجر به هزینه‌ها و زمان‌های توسعه می‌شوند که سیستم‌های برق‌دار اغلب نمی‌توانند مطابقت داشته باشند.

سیستم های سوپاپ سروو EH

سیستم های سروو EH بسیار ماژولار هستند و هزینه های توسعه دارند که می تواند کسری از راه حل های معادل EM یا EHA در برنامه های خاص باشد. سخت‌افزار EH تجاری که برای کاربردهای هوافضا و دفاعی مانند پمپ‌ها، باتری‌ها، سیلندرها و لوله‌کشی طراحی و مناسب است. در اندازه‌ها و محدوده‌های عملکردی مختلف به آسانی در دسترس هستند.

این عناصر به راحتی با اجزای کمی سفارشی مانند منیفولدها و سوپاپ ها کنار هم قرار می گیرند تا سیستمی ایجاد کنند که هزینه و عملکرد را متعادل می کند. یک سیستم سروو EH عملی را می توان از این مولفه ها کامپایل کرد تا نیازهای یک برنامه منحصر به فرد را در چند روز برآورده کند. در حالی که سایر فناوری‌ها هنوز در حال طراحی هستند، ممکن است یک سیستم EH از قبل برای تحویل در دسترس باشد.

سیستم‌های سروو EH اغلب عملکردی قابل مقایسه با همتایان EM یا EHA ارائه می‌دهند و در عین حال بسیاری از جنبه‌های منفی هزینه و زمان را کاهش می‌دهند. و مزایای مدیریت پروژه را در محیط پرسرعت و حساس به هزینه امروزی ارائه می‌دهند.

سوپاپ سروو Moog

شیر سروو Moog در قلب این سیستم ها قرار دارد و یکی از اجزایی است که به راحتی تغییر می کند تا عملکرد قابل توجهی را بهبود بخشد. در حالی که راه حل EH همیشه بهترین رویکرد برای یک برنامه کاربردی نیست، نادیده گرفتن این فناوری اثبات شده بدون در نظر گرفتن توصیه نمی شود.

هر صحنه عملیات نظامی به استفاده و توسعه سیستم های سروو شیر EH ادامه می دهد. سوپاپ های سروو را می‌توان در کاربردهای دشوار هوا، دریا و زمین، از فرمان موشک و اژدر گرفته تا کنترل حرکت سلاح‌های سوار بر خودرو یافت.

سیستم های کنترل موشک

شیر سروو نوآورانه Bill Moog امروزه یک فناوری مرتبط در کاربردهای موشکی باقی مانده است. اولین کاربرد اختراع Moog برنامه موشکی Bumblebee بود که منجر به موشک های ۳-T نیروی دریایی ایالات متحده – تالوس، تریر و تارتار شد. آنها خانواده موشک های استاندارد امروزی هستند.

در دهه ۱۹۵۰، سوپاپ سروو که به تازگی توسعه یافته بود، توانایی قرار دادن دقیق یک سطح کنترل را تحت بارهای بالا با پاسخ دینامیکی سریع، همه در داخل بخش دم کوچک یک موشک با حرکت سریع، باز کرد. همانطور که نیازهای فعال سازی کنترل تکامل یافت و موشک ها به طور مداوم کوچکتر شدند، فعال سازی پنوماتیک به طور گسترده مورد استفاده قرار گرفت.

این عمدتاً به این دلیل است که رسانه محرک – گاز – می تواند به طور چشمگیری در مخازن فشار بالا فشرده شود. و اندازه و وزن منبع تغذیه سیستم تحریک را کاهش دهد. پنوماتیک ها برای فعال سازی یکبار مصرف یا کنترل تناسبی کوتاه مدت مناسب هستند. راندن زمان‌های پرواز طولانی‌تر، در میان دیگر الزامات، کنترل فرمان موشک را به سمت سیستم‌های تحریک EM سوق داد.

با بهبود قابلیت‌های ذخیره‌سازی نیروی الکتریکی، سیستم‌های محرک EM تبدیل به یک روش کنترل کنترل موشک قابل دوام شدند.

در سال‌های اخیر، بلوغ قابلیت‌های تولید مواد افزودنی، تجارت بین راه‌حل‌های محرک کنترل هیدرولیک، پنوماتیک و الکتریکی را تحت تأثیر قرار می گیرد. اجزایی که درست شدند، به‌طور طبیعی با سیستم‌های هیدرولیک همسو می‌شوند. زیرا مسیرهای جریان برای سیالات در مقایسه با طرح‌های سنتی ماشین‌کاری می‌تواند به طور چشمگیری بهینه شود.

این قابلیت ساخت به راه‌حل‌های هیدرولیک، همراه با «مغز» دریچه‌های سروو آن‌ها اجازه می‌دهد تا تقریباً در هر پوشش یا پیکربندی ادغام شوند. زیرا طراحی ساخت افزودنی می‌تواند به طور مؤثر از هر فضای موجود در داخل یک موشک با حجم محدود استفاده کند.

با کاربردهای میراث و فرصت‌های جدید که توسط فناوری تکمیلی باز می شود، شیرهای سروو همچنان به بازار فرمان موشکی مرتبط هستند. Moog به طور فعال دریچه‌های سروو را تولید و تحویل می‌دهد تا کنترل متناسبی را برای سطوح کنترل موشک در پلت‌فرم‌های مختلف در سراسر جهان فراهم کند.

سوپاپ های سرو یک راه‌حل بالغ در دنیای سیستم‌های کنترلی هستند و روشی مناسب برای حل بسیاری از نیازهای کنترل-فعال‌سازی باقی می‌مانند.

برنامه های کاربردی نیروی دریایی

برای نیروی دریایی ایالات متحده، دریچه‌های سروو برای بقا و مرگ‌آوری کلیدی هستند. سوپاپ های سروو برای بیش از نیم قرن برای گرفتن هواپیماها روی عرشه ناوهای هواپیمابر و مدیریت کنترل‌های توربین در کشتی‌ها و زیردریایی‌های هسته‌ای به کار می‌روند. با این حال، آنها همچنین به شدت بر روی یکی از کشنده ترین سلاح های دریایی تاریخ، اژدر سنگین وزن Mark 48 به کار می‌روند.

مارک ۴۸ با ۱۹ فوت (۶ متر) طول و ۲۱ اینچ (۵۳ سانتی متر) قطر، وزن ۱۰۰۰ پوندی (۴۵۳ کیلوگرم) را حمل می کند.
کلاهک انفجاری قوی وزن آن بین ۳۴۰۰ تا ۳۷۰۰ پوند (۱۵۴۲ تا ۱۶۷۸ کیلوگرم) است.
و با سرعت بیش از ۳۲ مایل در ساعت حرکت می کند.
این می تواند یک جنگجوی بزرگ دشمن را با منفجر کردن زیر و قطع کردن کیل کشتی دشمن یا پاره کردن بدنه فشار زیردریایی دشمن از بین ببرد. مارک ۴۸ با پیشرفت های آکوستیک پنهان، پلتفرم های حسگر ارتقا یافته و سیستم های هدایت و کنترل پیشرفته، مسلماً ترسناک ترین و مورد توجه ترین سلاح ضد کشتی و ضد زیردریایی موجود است.

مارک ۴۸ در دهه ۱۹۵۰ و ۱۹۶۰ برای اثربخشی در برابر فناوری زیردریایی به سرعت در حال پیشرفت اتحاد جماهیر شوروی درست شد. و مارک ۴۸ به طور رسمی در سال ۱۹۷۲ عملیاتی شد و به سلاح اصلی زیردریایی های نیروی دریایی ایالات متحده تبدیل شد. مارک ۴۸ توسط متحدان ناتو مانند کانادا، استرالیا و هلند نیز استفاده می شود.

هدایت مداوم و دقیق Mark 48

در زیر یخ های قطب شمال و از طریق اقیانوس های باز چالش برانگیز بود. تغییرات دما، شوری، جریان و ترموکلاین چالش های زیست محیطی منحصر به فردی هستند که در بسیاری از کاربردهای فعال سازی یافت نمی شوند. با قدرت سیال، اژدر سیلندرهای خطی را فعال می کند که از بازوهای میل لنگ برای چرخش هر یک از چهار سطح کنترل یا باله استفاده می کنند.

این باله‌ها فرمان و کنترل کامل عمق را به اژدر می‌دهند و به آن اجازه می‌دهند تا هدف خود را دنبال کند. و در صورتی که علامت اولیه خود را از دست بدهد، به عقب برگردد. سوپاپ سروو اصلی که محرک های فرمان خطی را کنترل می کند تا حد زیادی بدون تغییر باقی مانده است، که گواهی بر طراحی و عملکرد پایدار آن است.

چگالی توان یک نیاز حیاتی در مرحله طراحی Mark 48 بود. زیرا هر اونس ریخته شده در طراحی به اژدر اجازه می داد تا سوخت بیشتری را برای بردهای عمودی بیشتر حمل کند. کنترل فرمان هیدرولیک بالاترین عملکرد و بیشترین چگالی قدرت را به همراه داشت و شیرهای سروو دقت سلاح را تضمین می کردند.

با طراحی متراکم و سبک سوپاپ سری ۳۰ موگ، ذخیره سوخت اضافی برد اژدر را بیش از پنج مایل افزایش داد. چندین تکرار از سیستم کنترل باله فرمان برای بهینه سازی طراحی و آزمایش شد. و به لطف مدولار بودن طراحی سوپاپ سروو، ویژگی های عملکردی مختلف به سرعت و ارزان از طریق تغییرات مختلف دریچه تنظیم شد.

تغییرات برش صفر در مجموعه بوش و قرقره به سیستم کنترل اجازه می دهد تا حرکات ناخواسته را در مسیر پرواز اژدر کاهش دهد. تنظیم افزایش جریان در سوپاپ های سروو به بهینه سازی پاسخ فرمان، بهبود دقت و اطمینان از ضربه “در هدف” کمک کرد.

بهبود قابلیت‌های جبران فشار دریچه سروو به Mark 48 کمک کرد تا به اعماق بیشتری نسبت به هر اژدر قبلی برسد. و اطمینان حاصل شود که حتی به پیشرفته‌ترین زیرنشین‌ها در محدوده عمق خود می‌رسد.

در حالی که زیردریایی‌ها و جنگنده‌های سطحی در طول نیم قرن گذشته دستخوش تغییرات انقلابی در طراحی شده‌اند. شیر سروو در تمام پلتفرم‌ها تا حد زیادی بدون تغییر باقی مانده است.

وسایل نقلیه زمینی

در خودروهای زمینی نظامی، سوپاپ‌های سروو کنترل حرکت دقیق سیستم‌های تسلیحاتی برج‌کی تثبیت‌شده و موقعیت‌یابی حیاتی سکوهای پرتاب موشک را فراهم می‌کنند. فناوری Moog به طور گسترده برای کنترل ارتفاع و حرکت عبوری در هر دو کاربرد استفاده می شود.

کنترل حرکت ثابت یک قابلیت ضروری در خودروهای جنگی نظامی مدرن است. سوپاپ‌ های سروو در حالی که وسیله نقلیه در حال عبور از زمین‌های ناهموار است، سلاح‌های برجکی را روی هدف نگه می‌دارند. درایوهای هیدرولیک راه حل انتخابی برای پلتفرم های کالیبر بزرگ مانند تانک های اصلی جنگ و توپخانه متحرک هستند. و شیرهای سروو Moog در قلب این سیستم ها قرار دارند.

این برجک‌ها، که اغلب دارای بشکه‌هایی با قطر سوراخ‌های بین ۱۲۰ تا ۱۵۵ میلی‌متر (۵ تا ۶ اینچ) هستند. برای دستیابی به عملکرد تحت بارهای اغلب نامتعادل، به چگالی توان و پهنای باند بالای شیرهای سروو Moog نیاز دارند. سکوهای پرتاب موشک با سلاح های برجکی تفاوت دارند زیرا معمولاً مأموریت خود را از یک موقعیت ثابت انجام می دهند.

در نتیجه، پرتابگرهای موشک به ندرت به کنترل حرکت پایدار نیاز دارند. وظیفه این شیرهای سروو این است که یک محموله پرتابگر با وزن چندین تن را از حالت سکون در یک موقعیت به سمت دورترین نقطه در عرض چند ثانیه حرکت دهند. این نرم افزار به نرخ های بالای شتاب و ترمز هیدرولیکی نیاز دارد که به دقت برای رسیدن به هدف ماموریت بدون واژگونی پلتفرم یا آسیب رساندن به تجهیزات حساس، پروفیل می شوند.

جنگنده های زمینی از فناوری سوپاپ سروو مدولار بالغ و قوی برای توسعه سیستم جدید و ارتقاء عملکرد به سیستم های میدانی بهره می برند. برنامه های کاربردی جدید می توانند از طرح های شیر سروو موجود برای کاهش هزینه های طراحی و کوتاه شدن زمان توسعه استفاده کنند.

این رویکرد ابزارهای حیاتی را در این زمینه فراهم می کند و باعث صرفه جویی در هزینه می شود. علاوه بر این، پلتفرم‌های قدیمی می‌توانند عملکردی را که توسط بارهای اضافی مندرس می شوند را، بازیابی کنند.

با گذشت زمان، سیستم‌ها با تجهیزات جدید ماموریتی برای کمک به حفظ آمادگی، زین می‌شوند. با این حال، این قابلیت‌های جدید هزینه‌ای برای عملکرد سیستم‌های درایو هیدرولیک دارد، زیرا آنها باید بر افزایش وزن و اینرسی سیستم غلبه کنند.

در این موارد، سوپاپ های سروو را همراه با افزایش فشار سیستم به کار می گیرند و حتی عملکرد را فراتر از نقاط طراحی اولیه افزایش می‌دهند. این تلاش‌های مدرن‌سازی مقرون‌به‌صرفه اجازه می‌دهد تا فناوری را به نیروی فعلی وارد کرده و عمر سرویس پلتفرم‌ها را افزایش دهد.

در صورت هرگونه سوال و نظر با مجموعه پرگاران تماس حاصل فرمایید.

جهت کسب اطلاعات بیشتر درباره اینجا کلیک کنید.