به گزارش کتاب نیوز به نقل از ایبنا، ویرایش جدید «اصول پیشرانش راکت» [Rocket propulsion elements] نوشته جرج ساتون و اسکار بیبلارز [George Paul Sutton and Oscar Biblarz] بر موضوع پیشرانش راکت، فناوری اولیه، عملکرد و منطق طراحی آن متمرکز است. 

پنج فصل اول کتاب، اصول و پیش‌زمینه موضوع را پوشش می‌دهند. این فصول ارایه‌کننده یک طبقه‌بندی در مورد سیستم‌های مختلف پیشرانش با کاربردهای کلیدی‌شان، تعاریف، اصول ترمودینامیک و تئوری نازل، عملکرد پرواز و ترموشیمی پیشران‌های شیمیایی است. 9 فصل بعدی به پیشرانش‌های شیمیایی یعنی موتورهای سوخت مایع و موتورهای سوخت جامد راکت اختصاص‌ یافته است. تقریباً نیمی از کتاب به این دو مورد اختصاص داده‌ شده، زیرا تقریباً همه حامل‌های پیشران راکتی گذشته، حال و برنامه‌ریزی‌شده برای آینده از آن‌ها استفاده می‌کنند.

پیشرانش راکت هیبریدی، یکی دیگر از اشکال استفاده از انرژی احتراق شیمیایی، فصل جداگانه‌ای دارد. فصل طویل و جدیدی در مورد پیشرانش الکتریکی به‌طور گسترده تجدیدنظر شده و بروزرسانی شده است. فصل‌های 16-18 و 20 برای همه نوع سیستم پیشرانش به‌کار برده می‌شود، برای مثال کنترل بردار تراست، انتخاب یک سیستم پیشرانش راکت برای کاربردهای خاص، آزمایش سیستم‌های پیشرانش و رفتار پلوم خروجی راکت شیمیایی. فضای کوچکی به مفاهیم جدید و پیشرفته مانند پیشرانش هسته‌ای یا پیشرانش حرارت خورشیدی اختصاص‌یافته است، زیرا هنوز کامل نشده‌اند، پرواز نکرده‌اند و ممکن است کاربرد گسترده‌ای نداشته باشند.

این کتاب تلاش می‌کند تا توازنی بین تئوری، تجزیه‌وتحلیل و طراحی کاربردی و یا وظایف مهندسی ایجاد کند. بین سیستم پیشرانش و موضوعات غیر از سیستم پیشرانش، که با یکدیگر مرتبط هستند (مانند آزمایش، عملکرد پرواز، یا پلوم‌ها خروجی)، و بین سیستم‌های راکت و اجزای اصلی و مواد آن‌ها. تأکید بر اطلاعات بروز در مورد سیستم‌های پیشرانش فعلی و ارتباط بین سیستم پیشرانش، حامل پروازی و نیازهای کلی مأموریت یا اهداف پرواز است.

به گفته نویسندگان کتاب در مقدمه اثر: «ویرایش جدید دارای صفحات بیشتر و تغییرات گسترده در مقایسه با نسخه ششم است. محدوده مطالعه گسترش داده‌ شد هاست. موضوعات به‌صورت مفیدتر یا ترتیبی منطقی در بعضی از فصل‌ها مجدداً تنظیم شده و داده‌های مختلف به‌روزرسانی شده است. حدوداً متن و شکل‌های یک‌سوم کتاب، جدید یا به‌صورت گسترده بازبینی‌شده است. نسخه جدید به‌صورت کلی ویرایش، ارتقا و بهبودیافته است. درمجموع حدود 2500 تغییر، افزودن بخش‌ها یا پاراگراف‌های جدید یا بازنویسی‌شده، توضیحات، طبقه‌بندی‌ها، تصاویر جدید، اطلاعات بیشتر، جداول بزرگ، معادلات جدید، اصطلاحات خاص‌تر و یا مراجع جدید را می‌بینیم. ما فصل انتقال حرارت در نسخه ششم را حذف کردیم، زیرا متوجه شدیم که استفاده از آن فراگیر نبوده و تا حدودی مربوط به گذشته است. در عوض، بخش‌های خاصی را برای انتقال حرارت به فصل‌های مختلف اضافه کرده‌ایم. فصل جدیدی در مورد محفظه‌های تراست سوخت مایع اضافه ‌شده است، زیرا این مؤلفه قلب موتورهای موشک سوخت مایع است.

در اینجا برخی از موضوعات جدید یا به‌طور کامل تجدیدنظرشده، ارائه‌ شده است. بخش‌های جدید یا زیر بخش‌ها شامل ساختارهای موتور، نازل دومرحله‌ای، نازل‌های چندگانه، خواص گاز، مولدهای گاز یا پیش‌سوزاننده‌ها، طبقه‌بندی شیرهای موتور، یک سوخت تک‌پایه جدید پر آتیه، پیشران‌های گازی راکت، مواد افزودنی پیشران، مواد و ساخت موتورهای سوخت جامد، حامل‌های پرتابی، مدارهای بیضوی، نمونه محاسبات طراحی، ناپایداری گردابی در موتورهای راکت سوخت جامد، طراحی توربوپمپ‌ها، طراحی موتورهای سوخت مایع، نیازمندی‌های غیرحساس تسلیحاتی، موتورهای راکت آیرواسپایک، نازل‌های موتور موشک سوخت جامد و علامت مشخصه پلوم. علاوه بر این، شکل‌های جدیدی وجود دارد، به‌عنوان‌مثال، تغییرات بار مفید با ارتفاع مدار و زاویه مسیر، برخی از سیستم‌های راکتی به‌تازگی توسعه‌یافته، طراحی نازل‌های زنگوله‌ای کوتاه شده و چرخه موتور و جداول جدید، مانند مانورهای مختلف پرواز در مقایسه با نوع سیستم پیشرانش راکت، فهرست نیازمندی‌های مأموریت و فرایندهای فیزیکی و شیمیایی در احتراق راکت. پاراگراف‌های جدید در مورد تاریخچه راکت، چهار عامل افت نازل، استفاده از ونتوری در سیستم‌های تغذیه، نازل‌های قابل‌انعطاف و ضربه قوچ وجود دارد.

در سالیان گذشته، پیشرانش راکتی تبدیل به یک زمینه نسبتاً جاافتاده شده است. توسعه سیستم‌های پیشرانش رایج تبدیل به برنامه‌ای عادی‌شده و هزینه‌های نمونه‌های جدید کاهش‌یافته است. به‌عنوان‌ مثال، تحقیق و توسعه بسیار زیادی بر روی بسیاری از سوخت‌های شیمیایی مختلف انجام ‌شده است، اما فقط چند مورد برای برنامه‌های خاص استفاده می‌گردد. اگرچه برخی از تحقیقات در مورد سوخت‌های جدید یا عناصر سوخت‌های جدید هنوز در حال انجام است، در 25 سال اخیر پیشران جدیدی برای کاربرد راکت معرفی نشده است. اکثر سیستم‌های پیشرانش جدید، نسخه‌های اصلاح‌شده و یا اصلاح‌شده از واحدهای اثبات‌شده موجود در قسمت‌های پیشرانش شیمایی و الکتریکی هستند. تنها چند موتور جدید وجود دارد، و برخی در این کتاب ذکر شده‌اند. بنابراین ما تأکید زیادی بر توصیف چندین سیستم پیشرانش اثبات‌شده پیشرفته موشک و پیشران‌های آن‌ها داریم، زیرا آن‌ها میراثی هستند که گونه‌های جدید بر پایه آن‌ها قرار می‌گیرند. امکان ندارد که در هیچ‌یک از کتاب‌ها تمام گونه‌های مختلف، انواع و طرح‌های سیستم‌های پیشرانش، پیشران‌های آن‌ها و یا مواد ساخت آن‌ها ذکر شده باشد، بنابراین ما بعضی از رایج‌ترین آن‌ها را انتخاب کردیم. ما روند ارتقا یا اصلاح آن‌ها را موردبحث قرار می‌دهیم، زیرا این فرایند از فرایند طراحی برای یک واحد کاملاً جدید متفاوت است.

امروزه تعداد کشورهایی که سیستم‌های پیشرانش موشکی را توسعه می‌دهند یا آن‌ها تولید می‌کنند، از سه مورد در سال 1945 به حداقل 35 کشور رسیده است، که نشان‌دهنده گسترش و افزایش علاقه به این موضوع است. امروزه کالج‌های بسیاری هستند که پیشرانش موشکی را آموزش می‌دهند. نسخه‌های پیشین این کتاب به سه زبان روسی، چینی و اخیراً (1993) ژاپنی ترجمه ‌شده‌اند. افرادی که خارج از ایالات‌متحده هستند سهم بسیار شگرفی در زمینه موشک داشته‌اند و نویسندگان از این‌که می‌توانند تنها نام تعدادی را در این کتاب اشاره کنند متأسف هستند.

ما اختلافات مداومی در مورد واحدها داریم. امروزه در شرکت‌های پیشرانش ایالات‌متحده، بیشتر مهندسی، طراحی و تقریباً تمام تولید هنوز در واحد مهندسی انگلیسی EE (فوت یا اینچ، پوند، ثانیه) انجام می‌شود. بسیاری از مقالات فنی ارایه‌شده توسط نویسندگان صنعت از واحدهای EE استفاده می‌کنند. مقالاتی از نویسندگان دانشگاه، محققان دولتی و چندین شرکت از واحد SI (استاندارد بین‌المللی - متریک) استفاده می‌کنند. اگر یک مشتری خواستار واحدهای SI باشد، برخی از شرکت‌ها نقشه‌های جدید و یا مشخصات خاصی را برای این مشتری ایجاد می‌کنند اما نسخه‌های EE را برای استفاده داخلی حفظ می‌کنند. انتقال برنامه‌ریزی‌شده برای استفاده از واحدهای SI منحصربه‌فرد پیچیده است و در صنایع ایالات‌متحده بسیار آرام انجام می‌شود. بنابراین، هر دو مجموعه واحدها در این نسخه ویرایش‌شده با هدف ایجاد راحتی در استفاده از کتاب برای کالج‌ها و متخصصین در کشورهای خارجی (که واحد SI استاندارد هستند) و همچنین مهندسان در ایالات‌متحده که در سیستم EE هستند، به‌کار برده شده است. بعضی از جداول هر دو واحد دارند، بعضی بخش‌ها یک یا هر دو را دارند.

استفاده از رایانه‌ها باعث تغییر در شیوه کسب‌وکار ما در بسیاری از زمینه‌ها می‌شود. ما برنامه‌های کامپیوتری را برای بسیاری از تحلیل‌های مهندسی، طراحی کامپیوتری، ساخت محصولات کامپیوتری، معاملات تجاری و مهندسی، جمع‌آوری داده‌های تست، تجزیه‌وتحلیل داده‌ها یا ارایه اطلاعات، مدیریت پروژه و بسیاری دیگر توسعه داده‌ایم. درواقع کامپیوترها به‌طور گسترده در برخی از شرکت‌ها برای طراحی دستگاه‌های جدید پیشرانش استفاده می‌شود. بنابراین در این کتاب، مکان‌هایی را پیدا می‌کنیم که برنامه‌های کامپیوتری مفید هستند و اغلب آن‌ها را ذکر می‌کنیم. با این‌ حال، ما در مورد برنامه‌های خاص صحبت نمی‌کنیم، زیرا آن‌ها فضای بسیار زیادی را در برمی‌گیرند، در کوتاه‌مدت بدون ارتقا منظم، منسوخ می‌شوند، برخی از راه‌های ارایه کمک به یک کاربر ندارند، و برخی از برنامه‌های بهتر دارای شرکت اختصاصی بوده و بنابراین در دسترس نیستند.

اولین نسخه این کتاب در سال 1949 منتشر شد. با این نسخه هفتم اصلاح‌شده جدید، این احتمالاً طولانی‌ترین کتاب فعال هوافضا (51 سال) است که به‌طور مرتب ارتقا یافته است و هنوز هم در صنعت و دانشگاه‌ها فعال است. با بهترین دانش نویسندگان، این کتاب به‌عنوان یک مرجع دانشگاهی در 45 دانشگاه در سراسر جهان مورداستفاده قرارگرفته است. این یک رضایت واقعی برای نویسندگان است که تعداد زیادی از دانشجویان و مهندسان از طریق یکی از نسخه‌های این کتاب با این موضوع آشنا شده‌اند.»

این کتاب سه بازار عمده دارد: به‌عنوان یک متن دانشگاهی در دانشگاه‌ها استفاده ‌شده و می‌شود. کتاب شامل اطلاعات و پرسش‌ها بیشتری است که می‌تواند برای دانشجویان در دوره یک‌ترم ارایه شود. این امر پس ‌از آن امکان انتخاب بخش‌های مختلف از کتاب با توجه به علایق دانشجویان را می‌دهد. یک دوره یک ‌ترمی ممکن است شامل مرور چهار یا پنج فصل اول باشد، و سپس یک مطالعه دقیق از فصل‌های 6، 10، 11، 14 و 19، یک بررسی کوتاه از فصل‌های دیگر و مطالعه دقیق هر فصل اضافی ممکن است مورد درخواست باشد. این کتاب همچنین مورداستفاده قرارگرفته است تا مهندسان تازه‌کار در کسب‌وکار پیشرانش را ترغیب کند و به‌عنوان مرجع برای مهندسان باتجربه، که می‌خواهند به دنبال برخی از موضوعات، داده‌ها و یا معادلات باشند، استفاده شود.

تمامی پیشران‌های راکت موادی خطرناک هستند. نویسندگان و ناشر توصیه می‌کنند که خواننده با آن‌ها کار نکند یا آن‌ها را بدون مطالعه جامع خطرات، رفتار و خواص هریک از سوخت‌های فسیلی و آموزش ایمنی دقیق، ازجمله آشناشدن با تجهیزات حفاظتی به کار گیرند. آموزش‌های ایمنی توسط سازمان‌های این کسب‌وکار به‌صورت منظم به کارکنان ارایه می‌شود. نه نویسندگان و نه ناشر هیچ‌گونه مسئولیتی در قبال اقدامات مربوط به موشک را که توسط خوانندگان انجام شود را به‌طور مستقیم و غیرمستقیم اتخاذ نمی‌کند. اطلاعات موجود در این کتاب کافی نبوده و برای انجام آزمایشات موشکی یا عملیات مربوطه ناکافی است.

در بخشی از پیشگفتار مترجمان کتاب هم آمده است: «علوم هوافضایی در جهان به‌سرعت در حال پیشرفت بوده و تكنولوژی فضایی یكی از پیشرفته‌ترین صنایع كاربردی و مهم دنیا است. در راستای توسعه علمی مهندسی هوافضا، مترجمان کوشیده‌اند تا این پژوهش مهم را به نگارش درآورند. کتاب حاضر ترجمه ویرایش هفتم کتاب اصول پیشرانش راکت نوشته جرج ساتون و اسکار بیبلارز می‌باشد. جرج ساتون از سال 1943 در زمینه طراحی، تحقیق، گسترش، تست، آموزش و مدیریت پیشرانش راکت فعال بوده و کتاب اصول پیشرانش راکت به گفته وی قدیمی‌ترین و فعال‌ترین کتاب در این زمینه از سال 1949 است. تا به‌ حال این کتاب به سه زبان مختلف ترجمه‌شده و در مراکز علمی سراسر دنیا تدریس می‌شود. با توجه به این‌که ایران در سال‌های اخیر در زمره ده کشوری قرارگرفته که قادر به دستیابی به تکنولوژی فضایی شده‌اند، لذا بر خود لازم دانستیم تا کتابی مرجع در این زمینه علمی برای محققان و دانشگاهیان فراهم کنیم تا گامی باشد برای پیشرفت روزافزون کشور عزیزمان ایران.»

کتاب «اصول پیشرانش راکت» نوشته جرج ساتون و اسکار بیبلارز به ترجمه فتح‌اله اُمی، حمیدرضا خدایاری و الیاس رستمی با شمارگان هزار نسخه در 450 صفحه به بهای 200000 تومان از سوی موسسه انتشارات بعثت روانه بازار نشر شده است.