مکانیک و هوافضا

تکنولوژی نوظهوروضعیتکاربردهای بالقوه، نحوه کار، منابع
تایر بدون هواAirless tireپژوهش، توسعه، نمونه‌های اولیه [154] [155] [156]در این لاستیک از حفره های هوا استفاده می شود و یا اینکه با ساختن پلیمر به شکل لانه عنکبوتی نیازی به ذخیره هوا در آن نمی باشد. جهت اطلاع بیشتر مراجعه شود به:Tweel
سوخت جایگزین خودروAlternative fuel vehicleتجاری سازی، انتشارسوختی جایگزین بنزین جهت کاهش آلودگی هوا و کاهش مصرف نفت. همچون هیدروژن ، پیل سوختی  ، هوای فشرده و الکتریکی جهت اطلاع بیشتر مراجعه شود به:وسیله نقلیه الکتریکی ، خودروی هیدروژنی ،  وسیله نقلیه هوای فشرده  Electric vehicle, Hydrogen vehicle, Compressed air vehicle
نیروی محرکه پرتویی قدرتمندBeam-powered propulsionفرضیهبنا به نظریه انیشتین فوتون جرم دارد پس با استفاده از تکانه ایجاد شده از آزاد شدن فوتون ها می توان نیروی محرکه لازم را در فضا بدست آورد. برای مثال حرکت دادن آینه در فضا توسط لیزر زمینی .جهت اطلاع بیشتر مراجعه شود به: نیروی محرکه لیزریLaser propulsion
نیروی محرکه الکتروهیدرودینامیکیElectro hydrodynamic propulsionپژوهش، توسعه، نمونه‌های اولیه [157] [158]سیال حاوی ملکول یا اتم محیط اطراف باردار می شود و با میدان الکتریکی و مغناطیسی انرژی حاصل می‌نمایدو نیروی محرکه لازم ایجاد می‌ شود. این موتور می‌تواند در حمل و نقل، پرواز بهتر، نیروی محرکه کارآمد در هوا استفاده شود. (مراجعه شود یه :Electrohydrodynamics )
ماشین الکتریکی و هوشمندElectric  ans smart carتجاری سازیخودروی الکتریکی با توانایی تصمیم گیری جزییی به همراه تعداد سنسورهای مورد نیاز
بال‌های انعطاف پذیرFlexible wings, fluidic flight controlsآزمایش، نمونه‌های اولیه [159] [160] [161] [162] [163]با تغییر شکل بال هواپیما  (و یا حتی در شکل بدنه قایق ، پره توربین )  در هنگام تغیر سرعت پرنده بهترین خواص ایرودینامیک در تمام سرعت‌های حرکت به وجود می‌آید جهت اطلاع بیشتر مراجعه شود Aircraft flight control system, BAE Systems Demon, fluidics
ماشین پرندهFlying carتجاری سازی اولیه، نمونه‌های اولیه [164] [165]هم خودرو هم هواپیما . جهت اطلاع بیشتر مراجعه شود به: Terrafugia Transition, Moller M400 Skycar, Urban Aeronautics X-Hawk, AeroMobil
موشک همجوشیFusion rocketپژوهش، توسعه [166]موشکی که از موتور همجوشی استفاده می نماید و دارای کاربردسفر بین سیارهای سریع، برنامه‌های کاربردی ارسال ماهواره به فضا می باشد
موتورسیکلت شناورoverbikeتجاری سازی و ساخت نمونه به موتور سیکلت های معلق گفته می شود که تواند برای مثال همانند کوادکوپتر ها در  هوا حر کت کند یا همانند هاورگراف از سطح زمین جدا شوند کاربرد:جستجو و نجات ، ارسال بسته
موتور سیکلت های بدون سرنشینUnmaned bikeنمونه اولیههمانند خودروهای بدون سرنشین می باشند با این تفاوت که از ژیروسکپ و یا وزنه تعادل و غیره برای حفظ تعادل خود استفاده می کنند . این موتور سیکلت ها نسبت به خودرو های بدون سرنشنین این مزیت را دارند که می توانند از اگثر موانع عیور نمایند
قطار شناورHovertrain, Ground effect trainپژوهش، توسعه [167] [168]قطار با سرعت بالاتر (مانند هاورگراف که بافشار هوا معلق می‌ماند). جهت اطلاع بیشتر مراجعه شود به:Aérotrain, Duke Hospital PRT, Hovercraft
ایستگاه ارتفاع بالاHigh Altitude Platformsآزمایشبالن ،کایت متصل و غیر متصل به زمین و یا وسیله‌ای دیگر که حاوی تجهیزات ارتباطاتی از قبیل دوربین و غیره می باشد در ارتفاع بالا حدود ۲۰ تا ۳۵ کیلومتری زمین جهت ارسال و دریافت اطلاعات،برقرار ی اتصال اینترنت ، باروری ابرها، دوربین امنیتی ، رادار آنتن و …. , قرار می گیرد
بسته جت و یا هلیکوپتر کوله پشتیJet pack or backpack helicopterتجاری سازی اولیه، نمونه‌های اولیه [169] [170]حمل و نقل
قطار ماگلو ، قطار معلق مغناطیسیMaglev train, Vactrainتحقیقات، تجاری اوایل [171] [172] [173]قطار توسط نیروی مغناطیسی بر روی زمین شناور می‌شود و با سرعت بالا حرکت می‌کند. جهت اطلاع بیشتر مراجعه شود به:Transrapid, Shanghai Maglev Train, Linimo
شناور شدن مغناطیسیMagnetic levitationپژوهش، توسعه، تجاری سازی قطار مگلوطراحی آهنربای ابررسانا که بتواند در دمای پایین ابر رسانا باشد و یا آرایش آهنربای معمولی اجسام را در هوا شناور سازد. کاربرد: خودرو  ماگلو بر این اساس راه اندازی شده و کاربردهای فضاپیما ، ارتباطات با قدرت بالا ، طراحی خودرو (آئرودینامیک و کاهش سر و صدا)، ساخت دقیق، ساخت و ساز و ساخت تقویت سازه‌های بتنی، [174] دارد. جهت اطلاع بیشتر مراجعه شود به:Vactrain, Levicar
راه انداز اولیه (منجنیق پرتاب موشک و هواپیما)Mass driverنمونه‌های اولیهاز میدان مغناطیسی و باد پرفشار و غیره استفاده می‌شود تا هواپیما و موشک در ابتدای مسیر سرعت اولیه لازم را به دست آور
شناوری در مدارFloat to Orbitفرضیهپرتاب به فضا 
موشک فوتونی هسته‌ایNuclear photonic rocketفرضیهبنا به نظریه انیشتین فوتون جرم دارد پس از تکانه پرتاب فونون های هسته ای پرانرژی همچون گاما جهت حرکت موشک و سفر بین سیاره ای استفاده شود 
جابجایی سریع شخصیPersonal rapid transitتجاری سازی اولیه، انتشار [175] [176]کاربرد: حمل و نقل. جهت اطلاع بیشتر مراجعه شود به:Morgantown PRT, ULTra 
موشک فوتونیPhoton rocketفرضیهبنا به نظریه انیشتین فوتون جرم دارد پس از تکانه پرتاب فونون‌ها جهت حرکت موشک و سفر بین سیاره‌ای استفاده شود 
اینترنت فیزیکیPhysical Internetتحقیقات [177]امکان جابجایی، تغییر، روشن و خاموش نمودن و … وسایل فیزیکی از طریق اینترنت 
حرکت قطار در تیوپ خلأHyperloop,Vactrain (or vacuum tube train)تحقیق و توسعه با نام هایپرلوپحرکت سریع‌تر فطار در خلا . جهت اطلاع بیشتر مراجعه شود به:ET3 Global Alliance, Hyperloop 
انبار سوخت (ایستگاه سوخت‌گیری در فضا)Propellant depotتحقیق و توسعهانبار سوخت با قرار گیری در فضا این امکان را فراهم می‌سازد تا ایستگاه‌های فضایی و ماهواره‌هایی که در فضا وجود دارند سوخت گیری نمایند و قابلیت مأموریت‌های اعماق فضا با محموله عظیم‌تر، افزایش طول عمر ماهواره‌ای، در نهایت کاهش هزینه به ازای هر کیلوگرم اجسام پرتاب شده به فضا را دارد. 
موتور پالس انفجارPulse detonation engineنمونه آزمایشیدر درون آن سیلندری وجود دارد که سوخت و اکسید کننده ترکیب می‌شوند  و سپس جرقه زده می‌شود و یک‌باره دریچه باز می‌گردد تا نیروی محرکه زیادی را به‌صورت پالسی ایجاد نماید. در این روش راندمان موتور نسبت به مدل توربو جت کاهش می‌یابد و از وزن آن به دلیل نداشتن قطعات متحرک کاهش می‌یابد  و امکان سفر سریع به سیارات ، با برخی از برنامه‌های کاربردی امکان سفر بین ستاره‌ای به وجود می‌آید   
سیستم پرتاب قابل استفاده مجددReusable launch systemتحقیق و توسعهدر این روش سعی می‌شود به‌جای استفاده از موشک یا شاتل یک‌بار مصرف از مدلی همانند ترکیب هواپیما و موشک استفاده شود تا امکان رساندن ماهواره به مدار مورد نظر با هزینه کمتر از یک میلیون دلار و  برگشت آن بدون آسیب به زمین ممکن باشد و با تنها سوخت گیری مجدد بتوان ماهواره دیگری را در مدار قرار دهد. کاربرد: حمل و نقل فضایی،برنامه توسعه سیستم پرتاب قابل استفاده. جهت اطلاع بیشتر مراجعه شود به:  SpaceX reusable launch system development program 
ScramjetScramjetپژوهش، توسعه [178] [179] [180]توربوفن بهترین راندمان را تا سرعت ۱.۵ ماخ دارد بعد از آن رم جت تا ۳ ماخ بیشترین راندمان و بعد از ۳ ماخ بیشترین راندمان را اسکرم جت دارد. در هواپیماهای سرعت بالا جهت افزایش راندمان مصرف سوخت به شیوه اسکرم جت ، هوا در تمامی مسیر پس از ورود به موتور جت با سرعت مافوق صوت حرکت می‌کند . این موتور دارای ساختاری بسیار ساده می باشد و نیازی به قطعات متحرکه و فن ندارد. جهت اطلاع بیشتر مراجعه شود به:NASA X-43 
بادبان خورشیدیSolar sailاین ماواره در فضا گسترده می شود و حداقل کارایی آن  تولید توان و بهتران کارایی بدست آوردن شنتابدهنده به ماهواره ها و تامسن سیستم موقعیت یابی است (نا به نظریه انیشتین فوتون جرم دارد پس از تکانه فوتون های نور خورشید  برای استفاده از نیروی محرکه خورشیدی ماهواره استفاده نمود). نمونه اولیه آن در اولین فضاپیمای جهان در سال ۲۰۱۰ به نامIKAROS طراحی شد 
آسانسور فضاییSpace elevatorپژوهش، توسعه [181]با استفاده از یک سازه پایدار بلند و کابل  و یا بالن بزرگ در ارتفاع خیلی بالا امکان ارسال ماهواره و غیره به فضا توسط حمل محموله متصل به کابل وجود دارد. جهت اطلاع بیشتر مراجعه شود به: ارسال به فضای وسایل غیر موشکی ، حلقه مداری ، قلاب آسمان ،چشمه فضایی Non-rocket spacelaunch, Orbital ring, Sky hook, Space fountain 
فضاپیمای (هواپیمای فضایی)Spaceplaneپژوهش، توسعه [182] [183] [184]همانند هواپیما مسافران را به سفر فضایی می‌برد جهت اطلاع بیشتر مراجعه شود به:A2 ، Skylon 
حمل و نقل مافوق صوتSupersonic transportانتشار ، مدل تجاری سازی وجود داردهواپیمای با سرعت مافوق صوت که دارای بدنه و توربوفن مافوق صوت می باشد.  جهت اطلاع بیشتر مراجعه شود به: Concorde, Tupolev Tu-144 
سیستم‌های ارتباطی وسایل نقلیهVehicular communication systemsتحقیق و توسعه، برخی از نمونه‌ها منتشر شدهاطلاعات مکانی تمام خودروها به یک سرور مرکزی ارسال می‌شود و تجزیه و تحلیل می‌گردد و به خودروها جهت جلوگیری از ازدحام ، تصادف ، هشدار در تقاطع ورودی، حرکت آمبولانس و آتش نشانی و اتومبیل‌های پلیس ، وضعیت خاص مانند آب و هوای بد به سیستم‌های کمک راننده و بزرگراه خودکار ارسال می‌گردد. جهت اطلاع بیشتر مراجعه شود به:مسافرت مصنوعی ،ارتباطات کوتاه برد اختصاصی  ، سیستم حمل و نقل هوشمند Artificial Passenger, Dedicated short-range communications, Intelligent transportation system 
خودروهای هیبریدیhybrid vehicleانتشار ، مدل تجاری سازی وجود داردانرژی این خودروها از ترکیب چند نوع سوخت و انرژی الکتریکی و غیره استحصال می گردد 
ضد جاذبهAnti-gravityآزمایش فرضیه و [145] [146]نظریاتی همچون نظریه بوزون (عامل گرانش ) که در سرن در حال تحقیق بر روی آن می باشند .شاید بتوان  بتوان تغییرات مورد نظر را با آنتی بوزون ایجاد نمود 
جاذبه مصنوعیArtificial gravityتحقیق و توسعهایجاد احساس جاذبه صفر به کمک شیرجه هواپیما به سمت زمین و یا از روش های دیگر جهت آموزش های فضایی 
استفاده از سیارک‌هاAsteroid miningفرضیه، ناسا قصد استفاده از یک سیارک را دارد . [147]با هدایت یک شهاب سنگ و قرار دادن آن در مداری خاص بتوان از آن به‌عنوان یک ماهواره و غیره استفاده نمود 
تلسکوپ ابعاد بزرگHypertelescopeفرضیهستاره شناسی 
اتاق حالت سکونStasis Chamberتجربی، تحقیق و توسعه [148]برای سفرهایی مانند رفتن به مریخ فضانورد در درون اتاقک‌هایی که در فضاپیماها تعبیه گردیده است قرار می‌گیرد و دمای آن  برای نگهداری بهتر بدن چند درجه پایین‌تر از دمای معمولی بدن قرار می‌گیرد و مواد غذایی از طریق سوندهایی که تعبیه گردیده به بدن می‌رسد و توسط لوله‌ای از مواد زائد خارج می‌شود . سپس فضانورد بی‌هوش می‌شود و پس از رسیدن به مقصد دوباره به هوش می‌آید و کاربرد سفر به سیارات، مسافرت فضای بین ستاره‌ای، پزشکی دارد. 
عدسی گرانشی خورشیدیSolar gravitational  lensفرضیهبنا به نظریه انیشتین فوتون جرم دارد پس بر روی آن نیروی گرانشی اثر می‌گذارد. در اینجا با توجه به اینکه اگر فوتونی از کنار سیاره یا ستاره‌ای سنگین عبور کند مسیر آن تغییر پیدا می‌کند می‌توان آن ستاره را می‌توان همانند لنزی که مسیر فوتون را تغییر داده در نظر گرفت و کاربرد مشاهده اعماق فضا را دارد. جهت اطلاع بیشتر مراجعه شود به:FOCAL 
زیستگاه فضایی قابل افزایش حجمInflatable space habitatطراحی و توسعه، نمونه‌های اولیه ساخته شده و تست شدهزیستگاه فضایی که پس از رسیدن به فضا باز می شود و یا مانند بادکنک افزایش حجم می دهد. جهت اطلاع بیشتر مراجعه شود به:Bigelow Aerospace 
ماهواره‌های کوچکMiniaturized satelliteپژوهش، توسعه، برخی از نمونه‌های اولیهماهواره های کوچک با کاربری ماهواره های بزرگ حمل و نقل آن بسیار ارزان تر است و می توان با هر پرتاب صدها ماهواره را در مدار قرار  داد . در حال حاضر، بارگیری های ماهواره ای هزینه ای بیش از ۳۰،۰۰۰ دلار برای هر پوند شامل می شود. ماهواره مینیاتوری اسپرایت کوچکترین کاوشگر فضایی جهان اسپرایت نام دارد که در اصل یک ماهواره مینیاتوری ۳.۵*۳.۵ سانتی متر به وزن ۴ گرم است. انرژی مورد نیاز تمامی قطعات این کاوشگر (ژیروسکوپ، حسگر، آنتن، میکروکنترلر) از طریق پنل های خورشیدی کوچکی که روی آن نصب شده اند، تأمین می شود.  کاربرد: ماهواره‌های ارزان ، ارتباطات نرخ داده پایین، جمع آوری داده‌ها از چندین نقطه، بازرسی از ماهواره بزرگتر 
هواپیماهای بدون سرنشینDronesپژوهش، توسعه، نرم افزارهای مختلف، تجاریکاربرد: پلیس، تحویل بسته ، استفاده در اسکن سه بعدی (گرمایی و لیدار و تصویری) از یک منطقه و یا جسم بزرگ ، سرگرمی، نظارت و نقشه برداری، کشاورزی، روزنامه نگاری، هنر، آتش نشانی، و کار امنیتی غیرنظامی. جهت اطلاع بیشتر به:Delivery drone, swarm robotics, cloud robotics, quadcopter 
خودروی هوایی میکرو ابعاد (مانند ربات مگس)Micro air vehicleبیشتر نمونه‌های اولیهمیکرو در مقابل ماکرو می باشد و به معنی ربات های بسیار کوچک می باشد کاربرد: پنهان ، جاسوسی ، عملیات در  فضاهای انسانی غیرقابل دسترس. جهت اطلاع بیشتر مراجعه شود به:Unmanned aerial vehicle, biomimetics 
هدست سنجش عصبی جهت کنترلNeural-sensing headsetتحقیق و توسعهکمک به خلوان ( دستگاهی که روی سر خلوان قرار می‌گیرد و می‌تواند فرمان خلوان را به کامپیوتر بدهد). جهت اطلاع بیشتر مراجعه شود به:Brain–computer interface, neuroprosthetics 
comsoladmin وب‌سایت

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *