تسجيل الدخول

الطيران

مقدمة

تواصل المدينة من خلال معهد بحوث الفضاء والطيران والمراكز البحثية المشتركة بالمدينة العمل على نقل التقنيات المتعددة في مجال قطاع الطيران وتوطينها، كما تم في الآونة الأخيرة على صعيد تقنية الطيران، بناء شراكة تقنية صناعية مع شركة أنتونوف الأوكرانية، وشركة تقنية للطيران تهدف إلى نقل تقنية صناعة الطائرات وذلك من خلال تطوير طائرات انتونوف 132 متعدّدة الأغراض وتصنيعها وإنتاجها. وقد طوّر التحالف الطراز الحالي للطائرة، وذلك بإدخال أحدث المحرّكات والإلكترونيات حتى تكون الطائرة قادرة على منافسة مثيلاتها. كما تم تطوير سلسلة طائرات بدون طيار تخدم أهداف المملكة في رؤيتها 2030م. من خلال التحول الوطني، بإنتاج منتجات سمية بصقر1، وصقر2، وصقر3، وصقر4، كما تم تأهيل الكوادر السعودية الشابة وتدريبها على أيدي خبراء صناعة الطائرات، وتعمل المدينة خلال عام التقرير على عدة مشروعات في قطاع الطيران في المجالات التالية، الطائرات بدون طيار، أنظمة التحكم الآلي للطائرات، طائرات المراقبة والاستطلاع الجوي.

المشاريع

يأتي مشروع طائرة أنتونوف AN-132 في إطار اتفاق التحالف الاستراتيجي التقني الذي أبرمته مدينة الملك عبد العزيز للعلوم والتقنية وشركة تقنية للطيران مع شركة أنتونوف الأوكرانية وذلك لتطوير وتصنيع طائرة أنتونوف AN-132 متعددة الأغراض، حيث تمتلك المدينة ما نسبته 50% من حقوق الملكية لهذه الطائرة وسيكون خط إنتاج هذه الطائرة بالتوازي في كل من المملكة العربية السعودية وجمهورية أوكرانيا.

ويهدف المشروع إلى الدخول في مجال تصنيع هذه الطائرة، ونقل تقنية صناعة الطائرات واكتساب الخبرة من الشركات العالمية لتدريب وتأهيل الكوادر الوطنية في تخصصات علوم وتقنية الطيران وذلك من خلال العمل والتصنيع المشترك لاكتساب الخبرات وتنمية المهارات في هذا المجال تحقيقاً لمبادرات المدينة التي تسعى في مجملها إلى تعظيم المحتوى المحلي التقني ضمن برنامج التحول الوطني السعودي 2020م الذي يعد المرحلة الأولى لتحقيق رؤية المملكة 2030م، وبتاريخ 31 مارس 2017م تم بنجاح إجراء أول تجربة طيران للطائرة السعودية الأوكرانية أنتونوف (AN-132) حيث حلقت الطائرة فوق الأراضي الأوكرانية لمدة ساعة وخمسة وأربعون دقيقة انطلاقاً من مطار شركة أنتونوف الواقع في مقر الشركة في العاصمة كييف.

وتتميز الطائرة بقدرتها على التحليق بارتفاع 28 ألف قدم بحمولة تصل إلى 10000 كلغ ومسافة لا تقل عن 2200 كم، وقطع مسافة أكثر 4500 كم بدون حمولة، وبسرعة 550 كم في الساعة، حيث تم تزويدها بمحركات من طراز برات وتني A 150 بقوة 5070 حصان لكل محرك ونظام إلكترونيات متقدم ونظام ملاحة والعديد من الأنظمة الحديثة.

وقد شاركت مدينة الملك عبد العزيز للعلوم والتقنية ممثلة المملكة العربية السعودية مع حلفائها شركة تقنية للطيران وشركة انتونوف الأوكرانية بعدة معارض للطيران كمعرض باريس الدولي ومعرض دبي الدولي للطيران 2017م.

يعنى هذا المشروع بدراسة ديناميكية الطائرات واستخدام مستشعرات متعددة وقياسات مختلفة تساهم في معرفة تفاصيل دخول الطائرة في وضع السقوط. وبعد تحديد أسباب سقوط الطائرات يتم بناء نظام تحكم يحد من دخول الطائرات في بداية هذا الوضع. وقد تم عمل تجارب عملية متعددة وتم تحليل ودراسة أسباب السقوط لمعرفتها بشكل أدق وبعد ذلك تم تصميم وتطوير أنظمة التحكم ذاتية للطائرات تعالج تلك المشاكل وتمنعها من السقوط.

يتناول هذا المشروع تصميم وتنفيذ نظم التحكم الآلي للطائرات بدون طيار، وذلك باستخدام نهج جديد لتحديد النظام بالاستناد على تقنيات التعلم الآلي. وتحديد زوايا أكبر من الهجوم مما يسمح للطائرة بالتأقلم مع ظروف الرياح الأكثر تطرفاً مع زيادة القدرة على المناورة المطلوبة. وتحسين الأداء الديناميكي باختلاف السرعات وإعدادات الطاقة وزوايا الهجوم.

تعمل المدينة على تحقيق ذلك بما يساهم بتحقيق رؤية المملكة 2030 من خلال الشراكات الاستراتيجية مع الجامعات ومراكز البحوث الرائدة في هذا القطاع بهدف نقل المعرفة والتقنية وتوطين الخبرات في مجال البحث والتطوير.

الأهداف:

  1. توطين تقنية التعامل مع نظم التحكم الذاتية في مجال الطيران.
  2. إجراء مناورات مختلفة وتجربة الطيران.
  3. تحديد النظام.
  4. تصميم نظام التحكم المستقل.
  5. التنفيذ والتحقق.

أبرز الإنجازات:

  • إقامة ورشة عمل وتدريب في جامعة ستانفورد‎.‎
  • اختبار الطائرة من دون طيار وجميع البيانات.‏
  • مثال على تصميم التعلم الآلي لتحديد النظام.‏

تسعى المملكة العربية السعودية إلى أن تصبح رائدة إقليمياً في المجالات الحيوية لقطاع الطيران الذي يتميز بتسارع التقدم التكنولوجي وزيادة المنافسة في تطوير التقنيات الخاصة بهذا المجال. تعد الطائرات الخفيفة جداً والطائرات بدون طيار من العناصر المهمة جداً في هذا القطاع كما أنها تستخدم في العديد من التطبيقات الحيوية بدءاً من المراقبة الأمنية لرصد الغلاف الجوي، والطقس، فضلاً عن المساعدة في استكشاف الموارد الطبيعية.

وفي مدينة الملك عبد العزيز للعلوم والتقنية، هناك عدة مراكز مخصصة للنمذجة العددية والمحاكاة لتطبيقات الطيران. يقوم هذا المشروع على استخدام تقنيات حاسوبية بغرض دراسة ومحاكاة حركة الطائرات بدون طيار والاستفادة من هذه التقنيات في تحسين تصميمها لأداء أفضل. وتعمل على تحقيق ذلك بما يساهم بتحقيق رؤية المملكة 2030 من خلال الشراكات الاستراتيجية مع الجامعات ومراكز البحوث الرائدة في هذا القطاع بهدف نقل المعرفة والتقنية وتوطين الخبرات في مجال البحث والتطوير.

الأهداف:

  1. توطين التقنيات التي تساعد على تحسين أداء هذا النوع من الطائرات لأغراض بحثية.
  2. دراسة حركة الطيور ومناورتها والاستفادة من دراستها في تصميم الروبوتات الطائرة.
  3. الاستفادة من التعاون مع جامعة ستانفورد واكتساب الخبرات في مجال البحث العلمي.

أبرز الإنجازات:

  • ورشة عمل وتدريب في جامعة ستانفورد‎.‎‎
  • ورقة بحثية علمية واحدة تم تقديمها وتم قبولها للنشر‎.‎‏

أحد مشروعات نقل تقنية صناعة الطائرات بدون طيار وهي أحد مشروعات مدينة الملك عبد العزيز لتفعيل دورها في تحقيق رؤية 2030م من خلال توطين ونقل تقنية صناعة الطائرات بدون طيار.

النورس هي طائرة استراتيجية مصممة لتعمل بالأقمار الصناعية ذات مدة تحليق طويلة تصل إلى 30 ساعة وارتفاع متوسط يصل إلى 30,000 قدم، مصنوعة من الألياف الكربونية والزجاجية وتمتاز بخفة وزنها وقلة استهلاكها للوقود وذلك يعود لتصميمها الجيد وكفاءة تصنيعها. تزن الطائرة فارغة 800 كجم وقادرة على حمل خزانات وقود تزن 200 كجم وحمل كاميرات تصوير نهاري (كهروبصري) وليلي (أشعة تحت الحمراء) وتحديد المسافة باستخدام تقنية الليزر. ويمكن تجهيزها بتقنيات الرادارات وتقنيات الحرب الإلكترونية وتقنيات التشويش الإلكتروني والتنصت.

مواصفات الطائرة:

  1. ذات مدة طيران طويلة.
  2. ذات مدى طيران طويل يصل إلى 250 كم.
  3. يتم التحكم بها عن طريق الأقمار الصناعية لتوسيع دائرة الاستطلاع والاستكشاف الحي والمباشر.
  4. تستطيع الطائرة إتمام المهمة كاملة ذاتياً من الإقلاع إلى الهبوط، ويتم التحكم بها من محطة أرضية بدقة واستقرارية عالية في الملاحة في جميع ظروف الطيران.
  5. هيكل الطائرة مصنوع من الألياف الكربونية مما يعطي الطائرة قوة تحمل عالية وخفة في الوزن.

أحد مشروعات نقل تقنية صناعة الطائرات بدون طيار وهي أحد برامج المدينة لتفعيل دورها في تحقيق رؤية 2030م. صنعت بأيادٍ سعودية وأيضاً تتميز طائرة صقر 4 بأنها طائرة استطلاعية بدون طيار لها (محرك كهربائي+ محرك وقود مكبسي) واستخدم في تصنيعها الألياف الكربونية والألياف الزجاجية ( لكي تعطي قوة تحمل عالية وخفة في الوزن) وقادرة على حمل كاميرات تصوير وتحديد المسافة باستخدام تقنية حديثة وقد تم حساب القوة المؤثرة عليها عن طريق استخدام برامج المحاكاة والتحليل، حيث تم الاتفاق بين سمو رئيس المدينة ومدير بوينج فانتوم ووركس على خطة البحث والتطوير للمنصة الجاري تطويرها، ووضع خطة البحث والتطوير المتضمنة التحليل والتصميم والتطوير والاختبار للمنصة الجاري تطويرها، وإجراء دراسة شاملة لجدوى استخدام هذه التقنية في المراقبة والاستطلاع الجوي ومقارنتها بالتقنيات الأخرى المتوفرة.‏

المواصفات:

  • تحلق من 5-6 ساعات بسرعة قصوى 120 كم/ساعة
  • قادرة على حمل حمولة تزن 5 كجم وأقصى ارتفاع 5000م
  • مدة الطيران من 120-250 كم
  • طول الطائرة 2 م وطول الجناح 3.75 م

أحد مشروعات نقل تقنية صناعة الطائرات بدون طيار وهي أحد برامج المدينة لتفعيل دورها في تحقيق رؤية 2030م ، وتعد طائرة غير مأهولة بدون طيار وأيضاً تعد طائرة صقر 2 استطلاعية صنعت بأيادٍ سعودية, ويستطيع التحكم بالطائرة عن طريق محطة أرضية مزودة بأجهزة حديثة ورادار وصنفت ضمن فئة المتوسطة بعيدة المدى، واستخدمت الألياف الكربونية والألياف الزجاجية لرفع نسبة وزن الإقلاع لوزن الطائرة فارغة، وتم تصميم طائرة صقر 2 لحمل ما يزن خمسين كيلو جراماً لتصبح قادرة على حمل كاميرات تصوير نهاري وليلي وتحديد المسافة باستخدام تقنية الليزر وكذلك إمكانية إضافة طبق للتحكم بها عن طريق الأقمار الصناعية في المستقبل لتغطي مساحات أوسع وأبعد وتقوم بمهام أخرى عن طريق الأقمار الصناعية.‏

المواصفات:

  • ذات مدى يصل إلى 150 كيلومتراً، ويمكن تطوير مداها إلى حد أقصى 250 كيلومتراً.
  • مدة تحليق تصل إلى 8 ساعات بسرعة تقدر بـ 120 كيلومتراً في الساعة وبارتفاع 5000 متر.م
  • طول الطائرة 8 مترات وطول الجناح 4.3 متر.
  • تزن حمولة بحوالي 50 كجم.

تعد تقنية المحركات النفاثة إحدى المجالات الاستراتيجية الحيوية في قطاع الفضاء والطيران. ولذلك يهدف هذا المشروع إلى بناء محرك توربيني نفاث من نوع TKF-500 TurboFAN بقوة دفع تصل إلى 5.35kN ونقل التقنيات المتعلقة به للإسهام في تحقيق أهداف مبادرات برنامج التحول الوطني 2020 إحدى برامج "رؤية المملكة العربية السعودية 2030".

ويتم من خلال المشروع تنفيذ مجموعة واسعة من الأعمال مثل التصميم المفاهيمي ووضع المواصفات بناءً على المتطلبات المرغوبة التي تقود إلى التصميم الأولي والنهائي، ويتخلل ذلك دراسات تحليلية ومحاكاة ثنائية وثلاثية الأبعاد 2D/3D، وبعد ذلك التصنيع والتجميع، وأخيراً اختبار المحرك في منشأة الاختبار. وكذلك يشتمل المشروع على تصميم وتصنيع وحدة التحكم الإلكترونية خصيصاً للمحرك TKF-500. ويتميز المحرك بضاغط هوائي محوري مترادف الشفرات Tandem Blades Axial Compressor التي تعد تقنية جديدة وواعدة حاصلة على براءة اختراع في مجال المحركات النفاثة، يمكن من خلالها الحصول على معدل ضغط أعلى يقدر بـ1:2.3 لكل مرحلة مقارنة بالضواغط الهوائية الاعتيادية التي يقدر معدل الضغط فيها إلى 1:1.6 لكل مرحلة. كما سيتم بناء منشأة لاختبار المحركات النفاثة "Test Cell"داخل المملكة وفقاً لأحدث المواصفات والمعايير.

أبرز الإنجازات:

  • تدريب الكوادر الوطنية من مهندسين وفنيين على أساسيات المحركات النفاثة.‎‎
  • الانتهاء من تصميم ومحاكاة للمحرك التوربيني النفاث"TKF-500 TurboFan"
  • الانتهاء من تصميم ومحاكاة للضاغط الهوائي ثنائي الشفرات "Tandem Blade Compressor".
  • الانتهاء من تصميم منشأة اختبار المحركات النفاثة "Test Cell" وفقاً لأحدث المواصفات والمعايير.