title: هواپیما

text: هواپیما یا طَیّارِه (به انگلیسی: airplane یا aeroplane) (حالت غیررسمی: plane)، هواگرد ثابت‌بالی است که توسط موتور جت، ملخ یا موتور راکت به جلو رانده می‌شود. هواپیماها در ابعاد، اشکال و آرایش‌های مختلف بال ظاهر می‌شوند. طیف وسیع کاربردهای هواپیما شامل این موارد است: تفریح، انتقال کالا و افراد، نظامی و تحقیقاتی. انتقال‌های هوانوردی تجاری در سراسر جهان سالانه بیش از چهار میلیارد مسافر را از طریق هواپیماهای مسافربری و بیش از ۲۰۰ میلیارد تن-کیلومتر محموله را سالانه جابجا کرده که کمتر از ۱ درصد از جابجایی محموله‌ها در سراسر جهان است. اکثر هواپیماها توسط خلبانی از اعضای خدمه به پرواز در می‌آید، اما برخی از هواپیماها همچون پهپادها به گونه‌ای طراحی شده‌اند که توسط کنترل از راه دور یا کامپیوتر به پرواز درآیند.


title: هواپیما

text: برادران رایت اولین هواپیما را در ۱۹۰۳ میلادی اختراع کرده و به پرواز درآوردند و اختراعشان به عنوان «اولین پرنده سنگین‌تر از هوای پایدار و کنترل‌شده» شناخته شد. کار آن‌ها ادامه کارهای جورج کیلی در ۱۷۹۹ بود، کسی که مفهوم هواپیماهای مدرن را به پیش کشید (سپس مدل‌ها و گلایدرهای حامل مسافر را ساخته و با موفقیت به پرواز درآورد). اوتو لیلینتال بین سال‌های ۱۸۶۷ تا ۱۸۹۶ میلادی، جزو پیشتازان هوانوردی انسانی اهل آلمان بود که به مطالعه پرندگان سنگین‌تر-از-هوا نیز پرداخت. فناوری هواپیماها پس از استفاده محدود ازشان در جنگ جهانی اول، به توسعه خود ادامه داد. هواپیماها در تمامی نبردهای عمده جنگ جهانی دوم حضور داشته‌اند. اولین هواپیمای جت، هاینکل ۱۷۸ آلمانی در ۱۹۳۹ میلادی بود. اولین جت مسافربری، د هویلند کامت بود که در ۱۹۵۲ میلادی معرفی شد. بوئینگ ۷۰۷، اولین جت تجاری بود که به موفقیت گسترده دستیافت و تا بیش از ۵۰ سال از ۱۹۵۸ تا ۲۰۱۳ میلادی مشغول خدمت بود.


title: هواپیما

text: واژهٔ هواپیما توسط فرهنگستان ایران در زمان رضاشاه پهلوی ساخته‌شد و در ایران و دیگر کشورهای فارسی‌زبان رایج گردید. این واژه از ترکیب دو واژه هوا و پیما که از ریشه پیمایش یا پیمودن مشتق‌شده تشکیل می‌شود. پیش از ساختن واژهٔ هواپیما، در زمان قاجار واژه عربی «طَیّاره» بکار گرفته می‌شد که با واژه «طیور» در دام‌پروری هم‌ریشه است. در زبان انگلیسی واژه "airplane" یک وام‌واژه از فرانسوی "aéroplane" است که ریشه در زبان یونانی دارد.


title: هواپیما

text: در داستان‌های اسطوره‌ای باستان نقل می‌کنند که انسان همیشه سعی می‌کرده به نحوی عمل پرواز را انجام دهد. برای مثال در افسانه‌های یونانی ایکاروس یا افسانه‌های دایدالوس و ویمانا در حماسهٔ هند باستان نشانه‌هایی از پرواز وجود دارد. آن‌ها سعی می‌کردند به تقلید از پرندگان و با بال‌هایی که از پر و موم ساخته بودند پرواز کنند اما بیشتر موجب مرگشان می‌شد. همچنین مشهور است که در حدود ۴۰۰ سال پیش از میلاد مسیح در یونان باستان، ارخطوس نخستین دستگاه پرندهٔ مصنوعی که به صورت خودکار پرواز می‌کرد را ساخته‌است؛ مدلی شبیه به یک پرنده که احتمالاً با نیروی بخار پرواز می‌کرده و گفته می‌شد تا ۲۰۰ متر پرواز می‌کرد.


title: هواپیما

text: در قرن هفدهم، توجه بشر به پروازهای «سبک‌تر از هوا» معطوف گردید؛ بنابراین نخستین پرواز با بالون‌هایی که از هوای گرم و هیدروژن پر می‌شدند انجام گرفت. اگر چه یکی از معایب بزرگ بالون این بود که ساکنین بالون کاملاً در اختیار و دستخوش تغییرات هوا بودند و پیوسته به وسیله باد این طرف و آن طرف برده می‌شدند.


title: هواپیما

text: برخی از نخستین پروازهای ثبت شده در طول تاریخ که توسط گلایدر انجام شده‌است به شاعر و مخترع قرن نهم عباس ابن فرناس و راهب قرن یازدهم Eilmer of Malmesbury نسبت داده‌می‌شود که البته هر دو ایشان صدمه می‌بینند. همچنین لئوناردو داوینچی، نقاش، مجسمه‌ساز، فیزیکدان، فیلسوف، پزشک و دانشمند ایتالیایی توانست مهندسی بال پرندگان را کشف کند و طرح‌هایی را از یک ماشین پرنده را در کتاب قوانین پرواز پرندگان را رسم کند. وی مدعی شد که توسط بال‌های متحرک مصنوعی می‌توان مانند مرغان در آسمان پرواز کرد یا لااقل از مکان‌های مرتفع به آسانی و بی‌خطر فرود آمد. اندیشه وی را یارانش به باد مسخره گرفتند اما او پس از مدتی آزمایش موفق شد دستگاه کوچکی بسازد که مرکب از دو بال، یک بدنه و یک سکان بود، داوینچی دستگاه خود را از مکان مرتفعی به پائین رها کرد و پس از طی خط سیر طولانی به آرامی روی زمین نشست. چندی بعد لئوناردو در سال ۱۵۰۰ دستگاه خود را کامل‌تر کرد بدین معنی که به وسیلهٔ یک فنر که حرکات ملایمی به بال‌های دستگاه اختراعی می‌داد موفق شد آن را مدت بیشتری در هوا نگاه دارد، ولی البته کسی با آن پرواز نکرد.


title: هواپیما

text: در قرن‌های بعدی نیز افرادی توانستند به مدل‌هایی از وسیله‌های پروازی برسند. در سال ۱۶۷۸ میلادی بینه فرانسوی همانند داوینچی دستگاهی ساخت که بال‌هایش توسط انسان حرکت می‌کرد. وی در پرواز موفق نشد. در ۱۷۸۴ میلادی بین ونو فرانسوی نیز دستگاهی ساخت که بال‌هایش شبیه پروانه یا فرفره بود. این دستگاه نیز می‌توانست مدت بسیاری در هوا بماند و سقوط نکند. در سال ۱۸۴۳ میلادی هنسون آلمانی دستگاهی ساخت که دارای دو بال بسیار بزرگ، یک سکان و اتاقک کوچک برای حمل انسان بود. این دستگاه نسبتاً کامل‌تر از دستگاهای پیشین بود می‌توانست کم و بیش مانند هواپیماهای بی‌موتور عمل کند. بدین ترتیب که آن را با زحمت فراوانی آن را به مکان مرتفعی می‌بردند و هنگام وزیدن باد مناسب آن را به سوی جلو پرتاب می‌کردند. دستگاه سبک حتی با داشتن یک سرنشین در هوا چرخ می‌زد و به آرامی بر روی زمین می‌نشست. موفقیت هنسون در این راه توجه عده بسیاری از پژوهشگران را جلب کرد و از این تاریخ به بعد متوجه شدند که ممکن است دستگاه کاملی تعبیه کرد که از مکان‌های مرتفع در فضا رها شود و مانند پرندگان بر روی هوا بلغزد بدون آنکه سقوط آنی در پی داشته باشد اما ماندن در هوا و ادامه پرواز مشکل بزرگی بود که حل آن به نظر هیچ‌کس نمی‌رسید. از سوی دیگر همین اختراع تکمیل شده هنسون معایب فراوانی داشت و تقریباً دیگر افرادی که کار وی را تقلید کردند سقوط کرده و جان خود را از دست دادند. پس از هنسون، آلفونس پنو فرانسوی در سال ۱۸۷۱ میلادی هواپیمای دیگری ساخت که بسیار سبک بود و مدت‌ها می‌توانست در هوا باقی بماند.


title: هواپیما

text: در حقیقت یکی از علت‌های ادامه نداشتن پرواز این‌گونه دستگاه‌ها سنگینی آن‌ها در هوا بود و دیگری آن که محور ثقل دستگاه کامل نبود و به همین علت آن طوری‌که پرندگان می‌توانند پرواز آزاد داشته باشند دستگاه‌های اختراعی نمی‌توانست این کار را انجام دهد. پس از پنو افراد دیگری در کشورهای مختلف دست به تکمیل این اختراع زدند تا آنکه سرانجام در سال ۱۸۰۱ میلادی اوتو لیلینتال آلمانی (Otto Lilienthal) موفق شد بال پرنده بسازد. این بال پرنده که شبیه بال خفاش بزرگ بود می‌توانست یک سرنشین با خود حمل کند و مدت بسیاری در فضا باقی بماند. جنس این بال‌ها از ابرشیم و فوق‌العاده سبک و محکم بود و محور ثقل آن نیز کم و بیش در محل مناسبی تعبیه شده بود. اختراع لیلیان‌تال با آنکه موفقیت‌آمیز بود اما سرانجام به علت نقص فنی کوچک باعث مرگش شد.


title: هواپیما

text: پس از لیلیان‌تال آلمانی مخترعین دیگری سال‌ها در این راه آزمایش کردند تا سرانجام در سال ۱۸۹۶ میلادی شانو فرانسوی موفق شد یک هواپیمای بی‌موتور کامل اختراع کند. این هواپیمای بی‌موتور دارای دو بال، یک سکان متحرک و یک محور ثقل صحیح بود و سرنشین آن می‌توانست باخیال راحت در آن بنشیند و از مکان بسیار مرتفعی در هوا رها شود و به میل خود سکان را حرکت داده به سیر هواپیما تغییر جهت دهد و به همین نحو وزش باد نامناسب را کنترل کند. این هواپیما در حقیقت پدر هواپیماهای موتوری دو پله است. جنس آن از ابریشم و آلومینیوم و چوب‌های فوق‌العاده سبک و محکم بود.


title: هواپیما

text: اکنون اساس هواپیما کشف شده و به مرحله عمل درآمده بود. همه می‌دانستند جسم مسطح و سبک و وسیعی که دارای شکل منظم و محور ثقل معین باشد می‌تواند بر روی ذرات هوا بلغزد. در حقیقت ذرات هوا از سقوط آنی این دستگاه به واسطه تماس با سطح وسیع آن جلوگیری می‌کردند. اما مخترعان می‌خواستند این هواپیماهای بی‌موتور رو که فقط بر اثر وزش باد یا از مکان‌های مرتفع حرکت می‌کنند؛ دارای حرکت سریع بوده و به میل سرنشین به بالا و پایین و چپ و راست بالاخره از مکانی به مکان دیگر برود.


title: هواپیما

text: اما بسیاری مخترع هواپیما به معنای امروزی را برادران رایت می‌دانند. آن‌ها نخستین کسانی بودند که موفق شدند هواپیمای بی‌موتور یا بادبادک هوایی را نیرو داده با سرعت و به میل سرنشین در فضا به پرواز درآورند. برادران رایت پس از سال‌ها آزمایش در ۱۷ دسامبر ۱۹۰۳ در کیتی هاوک در کارولینای شمالی، آمریکا موفق شدند موتور کوچکی بر روی هواپیمای خود نصب کنند و به محور این موتور پروانه‌ای که عیناً شبیه یک فرفره بود متصل سازند و در نتیجه هواپیما را بر اثر گردش فرفره با به‌کارگیری نیروی موتور در هوا به پرواز درآورند. با اینکه پیش از برادران رایت موتورهای نفت سوز اختراع شده بود اما فکر به‌کارگیری پروانه (هلیس) برای شکافتن هوا و پیش بردن هواپیما به اندیشه کسی خطور نکرده بود. آن‌هایی که می‌خواستند هواپیما را با سرعت در فضا به حرکت درآوردند همگی سعی داشتند با به‌کارگیری حرکت دادن بال‌ها این کار را انجام دهند زیرا آن‌ها می‌خواستند عیناً از پرندگان تقلید کنند اما کوشش مخترعین در این راه بجایی نرسیده بر همه ثابت شد که اندیشه برادران رایت یعنی به‌کارگیری پروانه برای پیش بردن هواپیما در هوا صحیح‌ترین اندیشه‌ها است. هواپیمای آن‌ها به عنوان «نخستین وسیلهٔ سنگین‌تر از هوا که پروازی قابل کنترل و پایدار را توسط موتور خودش» انجام داد نام گرفت. برادران رایت اوتو لیلیان‌تال را به عنوان الهام‌گر خود معرفی کردند.


title: هواپیما

text: پس برادران رایت، کورتیس آمریکایی در سال ۱۹۰۸ اختراع رایت را تکمیل کرد و با قراردادن چند چرخ کوچک در زیر هواپیما مسئله فرود آمدن و برخاستن را حل کرد و بدین ترتیب از آن سال به بعد مخترعین در تکمیل این ماشین کوشیدند.


title: هواپیما

text: هواپیمای جت هواپیمایی است که از موتور جت برای پیشرانش استفاده می‌کند. نخستین هواپیمای جت قابل استفاده، مدل Heinkel He 178 آلمانی بود که در سال ۱۹۳۹ آزمایش شد؛ و در سال ۱۹۴۳ هواپیمای مسرشمیت ام‌ئی ۲۶۲ (Messerschmitt Me 262) برای نخستین بار در نیروی هوایی آلمان نازی استفاده شد. در اکتبر ۱۹۴۷ هواپیمای بل ایکس-۱ (Bell X-1) نخستین هواپیمایی بود که توانست دیوار صوتی را بشکند.


title: هواپیما

text: نخستین هواپیمای تجاری جت نیز در سال ۱۹۵۲ به نام De Havilland Comet روانهٔ بازار شد. ظرفیت این هواپیما بیش از ۱۰۰ نفر بود و توسط بریتانیا ساخته شده بود. بوئینگ ۷۰۷ نخستین هواپیمای تجاری موفق دنیا بود که توانست برای بیش از ۵۰ سال از ۱۹۵۸ تا ۲۰۱۰ میلادی خدمت‌رسانی کند. بوئینگ ۷۴۷ نیز از سال ۱۹۷۰ بزرگ‌ترین هواپیمای تجاری جهان بود تا این که در سال ۲۰۰۵ ایرباس آ-۳۸۰ این رکورد را شکست.


title: هواپیما

text: هواپیماها دارای ساختارهای متفاوتی هستند اما چند چیز در همه هواپیماها مشترک است:


title: هواپیما

text: در بیشتر هواپیماها بدنه نقش اساسی و مشترکی مبنی بر قرار دادن بال، مجموعه دم، ارابهٔ فرود و نیروی پیشرانه در موقعیت و وضعیت مناسب خود ایفا می‌کند. در واقع بدنه رابط بین بخش‌های اصلی دیگر است. اما در برخی هواپیماها مانند بال‌های پرنده، بدنه و بال یکپارچه بوده و مرزی بین آن‌ها وجود ندارد. از وظایف دیگر بدنه جذب شوک‌های وارده از طرف چرخ‌ها در هنگام فرود است. بدنهٔ هواپیما گونه‌های مختلفی دارد که به شرح زیر است:بدنهٔ اسکلتی یا خرپا (Truss) در هواپیماهای اولیه تا جنگ جهانی اول بسیار استفاده می‌شد. هم‌اکنون در هواپیماهای دست‌ساز و نیز هواپیماهای مدل از این نوع بدنه استفاده زیادی می‌شود چرا که ساده، سبک و مقاوم بوده و با تیرک‌های چوبی قابل ساخت هستند. در این نوع بدنه اغلب نیروها و تنش‌های وارده توسط سازه اصلی تحمل شده و از پوسته برای ایجاد شکل آیرودینامیکی به سازه استفاده می‌شود. سازهٔ اصلی از تیرک‌های طولی، تیرک‌های مورب، قاب‌های عرضی و کابل‌های نگهدارنده تشکیل شده‌است. برادران رایت که اولین هواپیماهای قابل کنترل را ساختند از این حالت در ساختار بدنهٔ هواپیماهایشان استفاده می‌کردند.در بدنهٔ تخم مرغی (Monocoque) پوستهٔ بدنه، اغلب نیروهای وارده را تحمل نموده و از سازه داخلی مختصری برای صلب شدن پوسته استفاده می‌شود. معمولاً پوسته این نوع بدنه از جنس مواد کامپوزیت بوده و به صورت دو تکه ساخته می‌شود. بسیاری از هواپیماهای گلایدر، فوق سبک و هواپیماهای شکاری فوق مدرن نیز به این روش تولید شده‌است. بسیاری از هواپیماهای مدل و بدون سرنشین کاربردی نیز از این نوع بدنه سود می‌برند.بدنهٔ نیمه تخم مرغی (Semi-Monocoque) دارای مشخصات و ویژگی‌هایی بین دو نوع فوق بوده که باعث شده بیشتر هواپیماهای امروزی از این نوع بدنه استفاده نمایند. تقریباً همه هواپیماهای مسافربری و شکاری دارای این نوع سازه هستند. در بدنه نیمه تخم مرغی نیروها و شوک‌های وارده هم بواسطه سازهٔ داخلی و هم توسط پوسته تحمل می‌شوند. در این ساختار در قسمت زیرین هواپیما یک گودی به وجود می‌آید که باعث می‌شود فشار ناشی از پرواز به آن قسمت و پوشش بدنه تقسیم شود. در این حالت فشار از قسمت پوشش بدنه به شدت کاهش می‌یابد و هواپیما دارای عمری بالاتر خواهد بود.


title: هواپیما

text: بال هواپیما حساس‌ترین و مؤثرترین قسمت هواپیما محسوب می‌شود. به همین دلیل در هنگام ساخت بال می‌بایست ظرافت و دقت خاصی به کار گرفته شود. تقریباً تمام نیرویی که هواپیما را به سمت بالا می‌کشاند توسط بال هواپیما ایجاد شده و بدنه نیز که به بال متصل است از حرکت بال پیروی می‌کند. کار بال‌ها افزایش نیروی بالا برنده (Lift) می‌باشد و در گردش هوا بسیار کمک می‌کنند. در طراحی هواپیما محاسبات بسیار گسترده‌ای برای بدست آوردن شکل مناسب بال اعم از سطح مقطع بال (air foil)، طول بال (wing span)، زاویه نصب بال (angle of incidence)، مکان نصب بال به بدنه (dihedral)، زاویه بین بال سمت چپ و بال سمت راست و… صورت می‌گیرد. یک اشتباه کوچک در ساخت بال حتی در یک هواپیمای مدل می‌تواند باعث زمین‌خوردن یا انحراف عمده هواپیما در حین پرواز شود.


title: هواپیما

text: امروزه درصد بالایی از بال هواپیماها مشابه بدنه نیمه تخم‌مرغی (semi monocoque) دارای سازهٔ داخلی کامل و پوستهٔ نسبتاً ضخیم آلومینیومی یا کامپوزیتی می‌باشند که پوسته نیز در تحمل نیروهای وارده به سازه داخلی کمک می‌کند. این نوع بال را در هواپیماهای مسافربری و باربری می‌توان مشاهده کرد.


title: هواپیما

text: بیشتر هواپیماهای امروزی به‌ویژه هواپیماهای مسافری در این دسته جای دارند. منظور از بال ثابت آن است که بال هواپیما (بر خلاف هلیکوپتر) فقط در اثر پیش‌رانش نیروی برآر ایجاد می‌کند. اگرچه بال در بعضی هواپیماها برای جاگیری کمتر یا ملاحظات هواپویشی ممکن است باز و بسته شود ولی این‌گونه هواپیما را نیز دارای بال ثابت می‌شمارند چون باز و بسته شدن بال ایجاد نیروی برآر نمی‌کند.


title: هواپیما

text: در بالگردها نیروی برآر ناشی از چرخش بال یا پروانه در هوا است. هلی‌کوپتر یا بالگرد شناخته‌شده‌ترین هواپیما با بال متحرک است. هواچرخ نوع دیگری از این‌گونه هواپیما است. بعضی از هواپیماها مثل و-۲۲ آسپری ویژگی‌های بال ثابت و بال متحرک را یکجا دارند. در بال‌ها دو سیستم قابل حرکت وجود دارد که تحت کنترل خلبان هستند:


title: هواپیما

text: برآافزا (Flap) بر روی بال‌ها وجود دارند و خلبان با استفاده از یک سوئیچ یا اهرم آن‌ها را به هنگام برخاستن یا نشستن باز و بسته می‌کند. واحد آن‌ها درجه می‌باشد. حرکتشان به صورت هم‌زمان به سمت پایین و به حالت اولیه است یعنی حرکتی به سمت بالا که بال هواپیما را رد کند ندارند. کار برآافزاها افزایش نیروی بالابرنده (lift) می‌باشند یعنی به هواپیما کمک می‌کنند تا راحت‌تر به سمت بالا و پایین مانور داده و نرم‌تر پرواز کنند. برآافزاها می‌بایست با توجه به شرایط و نیاز در پرواز به میزان معینی باز و بسته شوند و اگر به مقدار زیادی باز یا بسته شوند می‌توانند در کاهش سرعت هواپیما به شدت تأثیر بگذارند. از برآافزا بیشتر در زمان‌های برخاست و نشست هواپیما که سرعت آن کم است برای جبران کمبود نیروی برآ استفاده می‌شود. شَهپَر (Aileron) در نوک بال‌ها قرار دارند. خلبان با استفاده از فرمان هواپیما آن‌ها را به حرکت درمی‌آورد. وظیفهٔ آن‌ها حرکت هواپیما در آسمان به چپ یا راست می‌باشد. حرکتشان بر خلاف یکدیگر است یعنی زمانی‌که شهپر بال چپ بالا می‌رود، شهپر بال راست پایین می‌آید.


title: هواپیما

text: دم هواپیما، کنترل آن و ایجاد تعادل استاتیکی هواپیما را بر عهده دارد. دم هواپیماها نیروی برایی (بالابرنده) تولید نمی‌کند و برخلاف تصور مقدار نیرویی در جهت مخالف هم تولید می‌کند.


title: هواپیما

text: در طراحی ساختمان دم عموماً از همان ساختار بال هواپیما تقلید می‌کنند بنابراین دارای همان استخوان بندی و آیرودینامیکی بال است. قسمت‌های اصلی مجموعه دم هواپیما شامل پایدارکنندهٔ افقی (stabilizer horziontal) و پایدارکنندهٔ عمودی (vertical stabilizer) است که وظیفهٔ آن‌ها اولاً تعادل و ثبات هواپیما در هوا و ثانیاً در هدایت هواپیما به جهات راست، چپ، بالا و پایین است.


title: هواپیما

text: هر کدام از پایدارکننده‌ها درای دو سکان هستند؛ سکان‌های ثابت و سکان‌های متحرک. سکان‌های ثابت کمک می‌کند تا اگر هواپیما در اثر عوامل خارجی منحرف گردد خود به خود هواپیما میل به برگشت به حالت اولیه رو داشته باشد و سکان‌های متحرک که توسط خود خلبان کنترل می‌شود کمک می‌کنند تا خلبان بتواند به اختیار خود هواپیمای خود رو به سمت چپ و راست یا بالا و پایین هدایت کنند. پایدارکننده عمودی در بعضی هواپیماها همانند اف-۱۴ تامکت به صورت دوتایی و در هواپیماهایی مانند بوئینگ ۷۴۷ یا اف-۴ به صورت تکی وجود دارد.


title: هواپیما

text: به قسمت متحرک پایدارکنندهٔ عمودی را در (Rudder) می‌گویند. خلبان به وسیلهٔ پدال‌هایی که در زیر پایش قرار دارد را در را حرکت می‌دهد. حرکت را در و تأثیر آن روی هواپیما به این صورت است که با حرکت را در به سمت چپ، هوایی که از سمت چپ پایدارکنندهٔ عمودی به را در برخورد می‌کند، آن را فشرده می‌کند و به آن اعمال نیرو می‌کند و باعث می‌شود که قسمت دم هواپیما به سمت راست حرکت کند و این گشتاور ایجاد شده حول محور عمودی باعث چرخش نوک هواپیما به سمت چپ می‌گردد. در اصل را در کمک می‌کند هواپیما بدون تغییر ارتفاع به چپ و راست برود.


title: هواپیما

text: شکل ظاهری و ساخت درونی پایدارکنندهٔ افقی تقریباً شبیه ساختمان بال است با این تفاوت که بال همیشه ثابت است در حالیکه پایدارکنندهٔ افقی در بعضی هواپیماها ممکن است متحرک باشد و حول محور طولی خود بچرخد. همچنین بال‌ها همیشه به بدنه متصل هستند در حالیکه پایدارکنندهٔ افقی را هم به انتهای بدنه و هم بالای دم عمودی متصل می‌کنند. سکان افقی در حالت معمولی یا خنثی تقریباً موازی با سطح زمین است در حال پرواز از بالا و پایین رفتن غیرضروری نوک هواپیما جلوگیری می‌کنند. پایدارکننده افقی که از آن به عنوان دم افقی هواپیما نیز یاد می‌شود، سطحی برا است که در انتهای هواپیما قرار گرفته‌است. یک هواپیما برای پرواز امن باید از نظر طولی متعادل باشد. معنی این حرف آن است که برآیند کل نیروهایی که به یک هواپیما وارد می‌شود نباید حول مرکز جرم آن، گشتاور ایجاد کند. بدون وجود پایدارکنندهٔ افقی، تنها با یک ترکیب خاص از سرعت و مرکز جرم هواپیما، تعادل هواپیما حفظ می‌شود. پایدارکنندهٔ افقی یک نیروی متعادل‌کننده اعمال می‌کند که باعث می‌شود در صورت تغییر محل مرکز جرم و تغییر سرعت، هواپیما همچنان بتواند تعادل خود را حفظ کند. از آنجایی که پایدارکنندهٔ افقی در فاصله به نسبت زیادی از مرکز جرم قرار دارد، مقدار کمی از نیروی برا نیز می‌تواند گشتاور بزرگی در مرکز جرم ایجاد کند. چنانچه هواپیمایی بال داشته یاشد ولی فاقد دم باشد، از نظر جانبی متعادل است و تنها از نظر طولی با ناپایداری مواجه می‌شود. یعنی هر آشوبی (از جمله تندباد) که تمایل به بالا بردن دماغه هواپیما داشته باشد، یک گشتاور بالابرنده دماغه ایجاد می‌کند که آن خود تمایل به بیشتر بالابردن دماغه خواهد داشت. با اضافه کردن پایدارکننده افقی به انتهای هواپیما، یک گشتاور پایین آورنده در دماغه ایجاد می‌شود؛ بنابراین پایدارکنندهٔ افقی، خاصیت نامتعادل‌کنندگی بال را بی‌اثر می‌کند و هواپیما را از نظر طولی متعادل می‌کند. یک هواپیمای متعادل، تحت تأثیر گشتاور حاصل از عملیات سرعت‌گیری یا ارتفاع‌گیری قرار نمی‌گیرد.


title: هواپیما

text: پایدارکنندهٔ افقی نیز همانند پایدارکنندهٔ عمودی از دو سکان افقی ثابت و متحرک تشکیل شده‌است:


title: هواپیما

text: بالابر (elevator) سطح متحرکی است که به پایدارکنندهٔ افقی لولا شده و دارای ترکیبی همانند شهپرها می‌باشد. با این حال بالابرها برخلاف شهپرها که خلاف جهت هم حرکت می‌کند، در جهت موافق هم عمل می‌کنند. بالابر با حرکت خود باعث می‌شود تا دم هواپیما به بالا و پایین برود و به تبع آن نوک هواپیما نیز بالا و پایین برود. کانارد (canard) نوعی از دم هواپیما که در قسمت جلوی بدنه نصب می‌شود و بدون ایجاد نیروی بالابر مخالف می‌تواند تعادل را ایجاد کند و در واقع نیرویی در دم این هواپیماها تلف نمی‌شود و هم بال و هم دم نیروی برآ تولید می‌کنند. کارکرد کانارد شبیه به کارکرد دم هواپیماست و هر دو نوعی پایدارکننده افقی محسوب می‌شوند. به دلیل سخت بودن طراحی کانارد و پیچیده بودن رفتار هواپیماهایی که از کانارد استفاده می‌کنند کانارد در طراحی هواپیما متداول نیست.


title: هواپیما

text: ارابهٔ فرود (Landing gear) سازه‌ای است که هواپیما در هنگام توقف یا حرکت بر روی زمین بر آن تکیه دارد. ارابه‌های فرود یکی از قسمت‌های مهم هواپیما هستند که کار جذب انرژی ناشی از فرود هواپیما را نیز برعهده دارند. در مراحل طراحی یک هواپیما، طراحی ارابهٔ فرود معمولاً پس از طراحی بدنه و چیدمان اجزاء هواپیما و محل مرکز ثقل هواپیما است.


title: هواپیما

text: شایع‌ترین و مورد استفاده‌ترین نوع ارابهٔ فرود نوع چرخ‌دار آن است که حداقل سه چرخ داشته باشد. این نوع دارای دو چرخ اصلی در عقب مرکز ثقل و یک چرخ کمک در جلوی مرکز ثقل است. بیشتر هواپیماهای مسافری و همین‌طور جنگنده‌هایی همانند اف-۱۶ ایالات متحده یا میگ-۲۹ روسیه دارای ارابهٔ فرود سه چرخی هستند اما در برخی هواپیماها اسکی (برای روی برف) و محفظه هوا (برای روی آب) نیز به جای چرخ بکار می‌رود. در بیشتر هواپیماها ارابه فرود پس از برخاستن هواپیما جمع می‌شود تا از نیروی پسار بکاهد به عبارتی دیگر برای آن که هواپیما سرعتش زیاد شود، باید کمترین مقاومت را در برابر هوا داشته باشد یعنی باید به بیشترین حالت آیرودینامیکی ممکن برسد. اگر چرخ‌ها جمع نشوند یک مقاومت جدی در برابر باد ایجاد خواهد شد و مانند ترمز باعث کاهش سرعت می‌شوند.


title: هواپیما

text: چرخ‌های هواپیما مانند یک خودرو، دارای ترمز هستند. اما این ترمزها وارد عمل نمی‌شوند مگر زمانی که سرعت هواپیما بسیار کم باشد. خلبان زمانی از آن‌ها استفاده می‌کند که بخواهد به‌طور کامل هواپیما را جلوی ترمینال متوقف کند.


title: هواپیما

text: هواپیما برای آنکه بتواند پرواز کند باید نیروی بالابرنده‌اش (lift) را بیشتر کند که این اتفاق با افزایش سرعت هواپیما می‌افتد. افزایش سرعت هواپیما توسط موتور آن است. هواپیماهای نخستین از موتورهای پیستونی استفاده می‌کردند که مکانیزمی همانند موتورهای خودرو داشت اما بعد از چند سال موتورهای جت تولید شدند و هم‌اکنون از آن‌ها در هواپیماها استفاده می‌شود. انواع موتورهای جت عبارتند از:


title: هواپیما

text: هواپیماهای جت سرعتی بین ۷۰۰ تا ۹۰۰ کیلومتر در ساعت (۴۳۰ تا ۵۶۰ مایل در ساعت) دارند. همچنین برای برخاستن از زمین و فرود به ترتیب سرعتی در حدود ۱۵۰ تا ۲۵۰ کیلومتر در ساعت (۹۳ تا ۱۵۵ مایل در ساعت) نیاز دارند.


title: هواپیما

text: در هواپیماهای نخستین و هواپیماهای کوچک از موتورهای رفت و برگشتی (موتورهای پیستونی) برای عامل محرکه استفاده می‌شود. این موتورها از نظر کلیات شباهت زیادی با موتور اتومبیل‌ها دارند با این تفاوت که این موتورها با دور و حجم بالاتری ساخته می‌شوند.


title: هواپیما

text: مقدار نیروی محرکه‌ای که یک موتور پیستونی ایجاد می‌کند رابطهٔ نزدیکی با میزان شعاع ملخ هواپیما (پروانه) دارد. اگر شعاع ملخ کم باشد بازده موتور کم است و اگر شعاع زیاد باشد بازده موتور بیشتر است. اما در صورتی که اندازهٔ ملخ زیاد باشد، برای جلوگیری از ایجاد صدای بیش از اندازه، موتور باید در سرعت خیلی کمتر کار کند که این باعث پایین آمدن سرعت می‌شود. به همین دلیل این‌گونه موتورها بیشتر در هواپیماهای کوچک چند سرنشینه که کمتر از ۱ ماخ سرعت دارند استفاده می‌شود. در حالی که برای پرواز با سرعت بیشتر به موتور جت نیاز است. هواپیماهای ملخ‌دار در اغلب موارد کم‌صداتر از هواپیماهای دارای موتور جت هستند. همچنین هزینه ساخت آن‌ها کمتر است. برای مثال هواپیمای ۴ نفرهٔ سسنا ۱۷۲ جزء دسته‌بندی هواپیمای‌های تک موتوره پیستونی بال بالا و بال ثابت است که اولین پرواز این هواپیما در سال ۱۹۵۵ صورت پذیرفت و تولید آن هنوز هم ادامه دارد و تاکنون بیشتر از هر هواپیمای دیگری تولید شده‌است. به‌جز خلبان سه سرنشین دیگر ظرفیت دارد و سرعت گشت‌زنی آن ۲۲۶ کیلومتر در ساعت است. تاکنون بیش از ۴۵۰۰۰ هواپیمای سسنا ۱۷۲ تولید شده‌است.


title: هواپیما

text: موتورهای پیستونی در ابتدا با آب خنک می‌شدند به همین خاطر سنگین بودند و مبدل‌های حرارتی آن‌ها نیروی مقاوم زیادی تولید می‌کرد. در سال ۱۹۰۸ میلادی موتورهایی ساخته شد که با هوا خنک می‌شد. در این موتورها پیستون‌ها به‌طور دوار در اطراف محور مرکزی قرار داشتند.


title: هواپیما

text: موتورهای جت، نوعی موتور هستند که از شتاب دادن و تخلیه سیال برای ایجاد پیش‌رانش بر پایه قانون سوم نیوتن استفاده می‌کنند. موتورهایی مانند توربوجت، توربوفن، رم‌جت و موتور موشک همگی گونه‌ای از موتور جت به‌شمار می‌روند؛ ولی معمولاً منظور از موتور جت توربینی است که با بیرون‌دادن گاز داغ برای پیشرانش به‌کار می‌رود.


title: هواپیما

text: اصول پایهٔ کارکرد این نوع موتورها تقریباً ساده است، هوا از طریق یک مجرای ورودی به بخش کمپرسور وارد شده و متراکم می‌شود، سپس هوای متراکم وارد محفظهٔ احتراق شده و با اضافه شدن سوخت مشتعل می‌شود. گرمای ناشی از احتراق مخلوط هوا و سوخت باعث منبسط شدن و جریان یافتن آن به سمت انتهای موتور می‌گردد، این جریان منبسط شونده از میان یک سری پره‌های توربین عبور می‌کند که از طریق یک شفت به کمپرسور متصل شده‌اند. هوای منبسط شده توربین را به گردش درمی‌آورد که در نتیجه باعث به حرکت درآمدن کمپرسور نیز می‌شوند. زمانی که هوای منبسط شونده بخش توربین را نیز پشت سر گذاشت با سرعتی بسیار بیشتر از زمانی که وارد موتور شده از آن خارج می‌شود که این تفاوتِ سرعت بین هوای ورودی و خروجی، رانش مورد نیاز را ایجاد می‌کند. در واقع موتورهای جت شتاب بسیار زیادی به حجم کمی از هوا می‌دهند.


title: هواپیما

text: توربوجت یا چرخش زای شارشی نوعی موتور جت است که در آن همهٔ هوای مکیده‌شده به اتاق احتراق می‌رود و پس از مخلوط شدن با سوخت و احتراق به‌صورت گاز خروجی داغ از دهانهٔ عقب موتور خارج می‌شود. این نوع موتور قدیمی‌ترین نوع موتور جت است. موتورهای توربو جت، بیشتر بر نیروی تولیدی از گازهای خروجی اتکا دارند.


title: هواپیما

text: در موتورهای توربوجت، ابتدا، هوا وارد کمپرسور شده و متراکم می‌گردد. اما چون این هوا با سرعت نسبتاً زیادی وارد موتور گردیده برای احتراق مناسب نیست و بیش‌تر سوخت مصرف شده، بدون اشتعال هدر می‌رود. به همین دلیل هوا به قسمت دیفیوزر یا همان کاهنده سرعت فرستاده می‌شود تا از سرعت آن کاسته شود. در دیفیوزر، ابتدا از سرعت هوا کاسته و بر دما و فشار آن افزوده می‌شود. سپس این هوای آماده برای احتراق، به اتاقک احتراق فرستاده می‌شود. در اتاقک احتراق یا Combaustion Chamber، هوا ابتدا وارد لوله احتراق گشته، با سوخت مخلوط شده سپس محترق می‌گردد. قسمتی از نیروی حاصله از این احتراق صرف گرداندن توربین شده و مابقی برای تولید نیروی رانش به کار می‌رود. گاهی در هواپیماهای توربوجت، بعد از شیپوره خروجی یا نازل، قسمتی به نام پس سوز (After Burner) قرار می‌دهند که بر نیروی محرکه می‌افزاید.


title: هواپیما

text: اوّلین هواپیمای مجهّز به موتور جت و توربوجت اچ. ایی-۱۷۸ ساخت آلمانی‌ها بود و با به‌کارگیری هواپیمای بوئینگ ۷۰۷ و دی.سی. هشت، ساختهٔ مک دانل داگلاس، خطوط مسافربری با هواپیمای جت نیز آغاز به کار کردند.


title: هواپیما

text: موتورهای توربوفن در سرعت‌های متوسّط (امّا کم‌تر از سرعت صوت) دارای بازدهٔ بهتری هستند و از نظر تولید سر و صدا نیز قابلیت بهتری دارند به همین علت در بیش‌تر هواپیماهای مسافربری که در محدودهٔ سرعت‌های ساب سونیک (Sub Sonic) هستند از این نوع موتور استفاده می‌شود.


title: هواپیما

text: موتور توربوفن، یک کمپرسور بسیار بزرگ در جلوی موتور دارد که نسبت زیادی هوا پس از عبور از فن از فاصلهٔ بین فن و پوسته عبور کرده در انتهای موتور با گازهای داغ خروجی موتور یکی می‌شوند و نیروی پیشرانه را افزایش می‌دهد. توربوفن‌ها کارایی بهتری نسبت به توربوجت‌های ساده دارند؛ زیرا به حجم زیادی از هوا که از فن عبور می‌کند شتاب داده می‌شود و با توجه به هوای کمی که از هستهٔ موتور عبور می‌کند، نیروی پیشرانهٔ زیادی تولید می‌کند. در موتورهای توربوفن، ابتدا هوا متراکم شده سپس وارد اتاقک احتراق می‌شود و بعد از احتراق از طریق شیپوره یا نازل خروجی خارج شده و در طی این فرایند، نیروی رانش لازم را جهت رانش هواپیما به جلو تأمین می کند. البته در موتورهای توربوفن، مقادیر دیگری از هوا از طریق کنارگذر نیز عبور داده می‌شود که در نهایت به گازهای خروجی داغ پیوسته و نیروی رانش را افزایش می‌دهد. به این عمل اصطلاحاً جریان سرد می‌گویند و مزایایی از قبیل تولید نیروی رانش بیشتر، خنک کاری موتور و… دارد. تفاوت موتورهای توربوفن با توربوپراپ در این است که موتورهای توربوپراپ، فن یا ملخ ایجادکننده رانش در خارج از پوسته موتور قرار گرفته اما در موتورهای توربوفن، ملخ یا فن تولیدکننده رانش کاملاً در درون پوسته موتور قرار گرفته‌است. به عبارت دیگر با اتصال یک پروانه (ملخ) به یک موتور جت، موتور توربوفن حاصل می‌شود. پروانه، یک جت سرد ایجاد می‌کند، بنابراین در موتورهای توربوفن دو جت وجود دارد که یکی جت گرم که از انتهای موتور خارج می‌شود و دیگری جت سرد که از داخل پوشش و مجرایی که پروانه را احاطه کرده‌است خارج می‌شود.


title: هواپیما

text: اولین بار در سال ۱۹۳۶ فرانک ویذل طرح موتور توربوفن را به ثبت رسانید و اولین هواپیما با موتور توربوفن، یک هواپیمای مسافربری با نام وی. سی-۱۰ بود که در سال ۱۹۵۹ پرواز کرد.


title: هواپیما

text: توربوپراپ (به انگلیسی: Turboprop)، نوعی موتور هواپیما است که معمولاً در هواپیماهای کوچک و کم‌سرعت استفاده می‌شود. توربوپراپ‌ها در سرعت‌های کم، بازدهٔ بسیار بهتری نسبت به توربوفن‌ها و توربوجت‌ها دارند. از اشکالات عمدهٔ این نوع موتور این است که در سرعت‌های بالا صدای آن‌ها زیاد است. این نوع موتور بیشتر در هواپیماهای ترابری نظامی و هواپیماهای کوچک که در سرعت‌های زیر سرعت صوت (Sub Sonic) حدبیشتر تا ۷۳۰ کیلومتر در ساعت حرکت می‌کنند کاربرد دارد و در سرعت‌های بیشتر کاربرد ندارند.


title: هواپیما

text: موتورهای توربوپراپ، در حقیقت از نیروی ملخ برای تولید رانش استفاده می‌کنند و تنها وجه جت بودن آن‌ها تولید نیروی لازم برای این چرخش توسط موتور جت است. با اینکه گاز خروجی این موتورها نوعی جت است اما در حدود ۹۰ درصد از رانش توسط ملخ فراهم می‌شود.


title: هواپیما

text: تفاوت موتورهای توربوفن با توربوپراپ در این است که موتورهای توربوپراپ، فن یا ملخ ایجادکنندهٔ پیشرانه در خارج از پوسته موتور قرار گرفته اما در موتورهای توربوفن، ملخ یا فن تولیدکنندهٔ پیش‌رانه کاملاً در درون پوسته موتور قرار گرفته‌است.


title: هواپیما

text: موتورهای پالس جت دارای توربین، کمپرسور، یا شفت نیستند و تنها قطعهٔ متحرّک، البتّه در نوع دریچه‌دار، دریچهٔ آن است. در این‌گونه موتورها، ابتدا توده بزرگی از احتراق در داخل موتور صورت می‌پذیرد که سبب بسته ماندن دریچه می‌شود. چون تنها راه فرار هوا از موتور قسمت انتهای آن می‌باشد هوا به طرف آنجا هجوم می‌آورد. در نتیجهٔ خروج هوا، خلأ یا حالت مکشی به وجود آمده که باعث بازشدن دریچه و ورود هوای تازه می‌شود. در این حالت، مقداری هوای محترق شده از خروج بازمانده و صرف تراکم و احتراق گاز تازه‌وارد می‌گردد و سیکل به همین ترتیب ادامه پیدا می‌کند. البته این نوع از موتور جت کاربرد زیادی ندارند اما در بعضی از هلیکوپترها جهت افزایش سرعت خطی آن‌ها استفاده می شود.


title: هواپیما

text: موتورهای الکتریکی به جای موتورهای درون‌سوز در هواپیمای الکتریکی استفاده می‌شوند. این انرژی الکتریکی می‌تواند از پیل‌های سوختی، سلول‌های خورشیدی، برق بی‌سیم یا باتری گرفته شود. درحال حاضر پروازها با استفاده از موتور الکتریکی بیشتر به صورت آزمایشی انجام می‌شود، شامل هواپیماهای باسرنشین و بی‌سرنشینی که از موتور الکتریکی استفاده می‌کنند و از دههٔ ۱۹۷۰ به پرواز درآمده‌اند.


title: هواپیما

text: در خلال جنگ جهانی دوم آلمان نازی توانست هواپیمایی با نام می ۱۶۳ کومت (Me 163 Komet) بسازند که با نیروی موتور موشک به پرواز درآید. پس از آن ایالات متحده توانست با هواپیمای بل ایکس-۱ که از موتور موشک برای رانش استفاده می‌کرد از دیوار صوتی برای اولین بار بگذرد. بعدها هواپیمای نورث امریکن ایکس-۱۵ (North American X-15) که آن هم از موتور موشک استفاده می‌کرد توانست از دیوار صوتی بگذرد و رکورد بیشترین سرعت و ارتفاع را با رسیدن به مرز فضا ثبت کند. از سال ۱۹۶۷ تا به امروز نیز هواپیمای نورث امریکن ایکس-۱۵ رکورد رسمی سریعترین هواپیمای سرنشین‌دار را با حدبیشتر سرعت ۷۲۷۴ کیلومتر بر ساعت در اختیار دارد.


title: هواپیما

text: با وجود آن که موتورهای موشک در چندین هواپیما در میانه‌های سدهٔ بیستم استفاده شد اما امروزه در هواپیماها کاربرد زیادی ندارد و فقط در پروژه‌های نظامی از آن استفاده می‌شود.


title: هواپیما

text: موتور رَم‌جت ساده‌ترین نوع موتور جت است. در این نوع موتور هوایی که وارد موتور می‌شود به خاطر سرعت ورود به مجرای موتور خودبه‌خود فشرده می‌شود و نیازی به داشتن فشارنده (کمپرسور) نیست.


title: هواپیما

text: موتور رم‌جت فقط در سرعت‌های زیاد کارایی دارد به همین دلیل نمی‌توان از آن برای شروع پرواز (take off) استفاده کرد و بایستی هواپیمای مجهز به این موتور توسط فلاخن پرتاب شود یا همانند موشک از یک هواپیمای مادر شلیک شود تا موتور آن به کار افتد.


title: هواپیما

text: موتورهای رم جت، هیچ قطعهٔ متحرکی ندارند و در نگاه اول، مانند یک لوله توخالی به نظر می‌رسند که بیشتر در سرعت‌های مافوق صوت به کار می‌روند. موتورهای رم جت نیز مانند پالس جت، دارای توربین، کمپرسور یا … نمی‌باشند از آن‌ها به عنوان موتور دوم استفاده می‌کنند که با این تفاسیر بیشتر در موشک‌ها به کار می‌روند. در این‌گونه موتورها، برای روشن شدن موتور ابتدا باید سرعت هوا به مقدار لازم برسد در صورت رخداد چنین حالتی، موتور جت به‌طور خودکار خود را روشن می‌کند. در موتور رم جت، هوا با سرعت زیاد وارد موتور شده و به علت سرعت بیش از حد، در قسمت دیفیوزر به خوبی متراکم شده و دما و فشار آن بسیار بالا می‌رود. در این حالت مخلوط هوا و سوخت محترق گشته و با خروج از موتور، نیروی رانش بسیار زیادی را آزاد می‌کنند. این موتورها قدرت بسیار زیادی را دارا می‌باشند اما برای شروع پرواز و برخاست مناسب نمی‌باشند.


title: هواپیما

text: به این دلیل که این نوع موتورها در ابتدا سرعت زیادی ایجاد می‌کنند در نسل جدید موشک‌های هوا به هوای شرکت MBDA یعنی موشک مترو (Metro) به جای استفاده از موتورهای موشکی از این موتورهای جت استفاده می‌کنند که هم سرعت بالایی دارند و هم قدرت مانور فوق‌العاده‌ای به موشک می‌دهند.


title: هواپیما

text: موتور توربو رم‌جت از دو جزء ساخته می‌شود:۱-موتور رم جت ۲- توربوفن. در این نوع جنگنده‌ها ابتدا برای شروع پرواز خلبان موتور توربوفن را روشن می‌کند تا انرژی لازم برای برخاست به وجود آید. سپس بعد از این که هواپیما به سرعت ۱ ماخ (سرعت صوت) یا نزدیک به آن رسید خود به خود موتور توربوفن خاموش شده و دریچهٔ آن بسته می‌شود. سپس باد موجود وارد همان موتور گشته ولی به جای ورود به داخل توربوفن، از کنار آن عبور و به داخل موتور رم‌جت می‌رود و در همان حال است که با فشار موجود در هوا، موتور روشن شده و در عرض ۱۵ ثانیه هواپیما از یک ماخ به ۳/۵ الی ۷ ماخ می‌رسد. گفتنی است که این موتور فقط در ۲ هواپیما ساخته شده‌است. لاکهید اس آر-۷۱ (SR-71) و لاکهید آر-کیو ۱۷۰ (RQ-170). هواپیمای لاکهید اس آر-۷۱ (SR-71) نوعی هواپیمای سرنشین‌دار شناسایی دوربرد بود که اولین فروند آن در سال ۱۹۶۴ به پرواز درآمده و از سال ۱۹۶۶ تا ۱۹۹۸ در خدمت نیروی هوایی ایالات متحده آمریکا بود. این هواپیما با بیشینه سرعتی بالای ۳ ماخ همچنان با اختلاف قابل توجه، رکورددار سریعترین هواپیمای سرنشین‌دار تاریخ است. در مجموع ۳۲ فروند از این هواپیما ساخته شد که ۱۲ فروند آن بر اثر سوانح مختلف از دست رفتند اما هیچ‌یک مورد اصابت آتش دشمن قرار نگرفتند. این هواپیما در عمل قابلیت رادارگریزی ندارد به‌طوری‌که حتی از فواصل بسیار دور توسط رادارهای کنترل هوایی مسافربری نیز قابل ردگیری است. اما با این حال، خصوصیت اصلی‌ای که آن را دربرابر تمام حملات موشکی طی ۳۵ سال خدمتش ایمن ساخت، سرعت بالای آن بود. به‌طوری‌که در طی مدت خدمتش بیش از چهار هزار تلاش برای رهگیری آن شکست خورد و از ۳۲ فروند تولید شده آن هیچ‌کدام توسط دشمن سرنگون نشدند.


title: هواپیما

text: لاکهید آر-کیو ۱۷۰ یک هواپیمای شناسایی بدون سرنشین (پهپاد) است که توسط نیروی هوایی ایالات متحده آمریکا در عملیات بلندمدت آزادی (جنگ افغانستان) مورد استفاده قرار گرفته‌است. از مشخصات این هواپیما اطلاعات اندکی به بیرون درز پیدا کرده‌است، اما کارشناسان نظامی معتقدند که دارای قابلیت هواپیما رادارگریز بوده و دارای ابزارهای شناسایی می‌باشد. در سال ۲۰۱۱ نیروی هوایی سپاه پاسداران ایران توانست یکی از این پهپادها را که به داخل مرز ایران آمده بود به تصرف خود درآورد.


title: هواپیما

text: نام این موتورها از واژه (supersonic combustion ramjet) گرفته شده که به معنای احتراق در سرعت مافوق صوت است. این‌گونه موتورها در سرعت‌های مافوق صوت (Hyper Sonic) به کار می‌روند و طرز کار آن‌ها بسیار مشابه موتورهای رم‌جت با تغییراتی می‌باشد. این نکته قابل توجه است که مشتعل ساختن مولکول‌های هوا در حالی که هوا با سرعت بالای ۴ ماخ وارد موتور می‌گردد، مانند روشن کردن کبریت در گردباداست! اولین هواپیمای دارای موتور اسکرم جت، هواپیمای بدون سرنشین ناسا ایکس-۴۳ است که سرعت آن تا ۹٫۷ ماخ (۱۲٬۱۰۰ کیلومتر در ساعت) می‌باشد.


title: هواپیما

text: بیشتر هواپیماها به این منظور ساخته می‌شوند که به تعداد زیادی از مشتریان فروخته شوند. فرایند طراحی یک هواپیمای کوچک از قبیل از جمله آزمایش‌های امنیتی می‌تواند تا چهار سال به طول بی‌انجامد و این مدت برای هواپیماهای بزرگ بیشتر است. در طول این فرایندها است که اهداف و طراحی هواپیما پیشرفت می‌کند. برای مثال شرکت‌های هواپیماسازی با استفاده از نقشه‌ها و مدل‌های شبیه‌سازی شدهٔ هواپیما، به آزمایش مقاومت آن در برابر باد و همین‌طور پیش‌بینی حرکات آن در شرایط مختلف می‌پردازند. این آزمایش‌ها همگی توسط رایانههای مخصوص که صرفاً برای این کار تهیه شده‌اند انجام می‌شود. همچنین به منظور بررسی آیرودینامیک بودن هواپیما، مدل‌های کوچک شده‌ای از آن در تونل‌های باد قرار می‌گیرد.


title: هواپیما

text: وقتی طراحی هواپیما از این مراحل گذر کرد، شرکت شروع به تولید تعداد محدودی از نمونه‌های اولیه هواپیما می‌گیرد تا آن را بر روی زمین نیز آزمایش کنند. اولین این آزمایش‌ها، اغلب توسط نمایندگانی از سازمان‌های دولتی مرتبط با ترابری هوایی صورت می‌گیرد. به این ترتیب آزمون‌های پرواز ادامه پیدا می‌کند تا تمام نیازهای یک پراوز ایمن فراهم شود. سپس نمایندگان سازمان دولتی ترابری هوایی به شرکت سازنده اجازهٔ تولید انبوه هواپیما را می‌دهد.


title: هواپیما

text: در ایالات متحدهٔ آمریکا ادارهٔ هوانوردی فدرال (FAA) و در اتحادیهٔ اروپا آژانس امنیت هوایی (EASA) اجازهٔ صدور مجوز برای پرواز یک هواپیما را دارند.


title: هواپیما

text: اما در مواردی که قرار باشد هواپیما به صورت بین‌المللی به فروش برسد، ضروری است که سازمان هوایی هر کشور مجوز پرواز آن هواپیما را صادر کند. برای مثال شرکت هواپیمایی ایرباس (Airbus) که در بریتانیا قرار دارد، باید برای فروش هواپیماهایش در آمریکا از ادارهٔ هوانوردی فدرال گواهی بگیرد و همین‌طور شرکت هواپیمایی بوئینگ (Boeing) برای فروش هواپیماهایش در اتحادیهٔ اروپا، نیاز به گواهی تأیید از آژانس امنیت هوایی دارد.


title: هواپیما

text: در سال‌های اخیر توجه به هواپیماهایی که آلودگی صوتی کمتری ایجاد می‌کنند بیشتر است. به خصوص در مناطق شهری‌ای که ترافیک هوایی زیادی دارد این مسئله به عنوان یک نگرانی عمده پیگیری می‌شود. تعداد محدودی از شرکت‌های سازندهٔ هواپیماهای بزرگ در جهان وجود دارد. با این حال، فرایند ساخت یک هواپیما به صورتی است که ده‌ها یا صدها کمپانی بزرگ و کوچک دیگر نیز در آن شرکت دارند. برای مثال یک شرکت می‌تواند تولید ارابه‌های فرود را برعهده بگیرد در حالی که یکی دیگر مسئول رادار آن است؛ و تولید قطعات مختلف محدود به شهر یا حتی کشور خاصی نیست به‌طوری‌که در مورد کمپانی‌های هواپیمایی بزرگ این قطعات می‌تواند از سراسر جهان تأمین شود. این قطعات بعد از سفارش و ساخت همگی به سمت شهری که خط مونتاژ اصلی هواپیما در آن قرار دارد فرستاده می‌شود.


title: هواپیما

text: پس از طی کامل این مراحل، هواپیما توسط بازرسان سازمان‌های دولتی هوایی چند بار دیگر آزمایش می‌شود تا تمام نواقص و ایرادهای پنهان آن نیز آشکار شود. پس از آن که گواهی تأیید پرواز یک هواپیما صادر شد، کمپانی سازنده شروع به انجام آزمایش‌های نهایی می‌کند. در این آزمایش‌ها هواپیما برای ده‌ها ساعت توسط خلبان‌های حرفه‌ای و کارآزموده مورد استفاده قرار می‌گیرد و پس از گذر این این مرحله است که طراحی بصری هواپیما از جمله رنگ‌آمیزی، صندلی‌ها و … انجام می‌شود تا برای تحویل به مشتری آماده شود.


title: هواپیما

text: هواپیمای مسافربری (Airliner) به هواپیماهایی گفته می‌شود که برای ترابری مسافر و باربری هوایی استفاده می‌شوند. این هواپیماها توسط شرکت‌های هواپیمایی اداره می‌شوند و وزنی سنگین‌تر و ابعادی نسبتاً بزرگتر از هواپیماهای سبک و فوق سبک دارند. هواپیمای مسافربری جزو کارهای تجاری دسته‌بندی می‌شود. امروزه شرکت‌های زیادی هستند که هواپیمای مسافربری تولید می‌کنند که می‌توان شرکت‌های ایرباس، بوئینگ، بمباردیه و امبرائر را مثال زد که در رقابت عمده با یکدیگر هستند.


title: هواپیما

text: بزرگ‌ترین هواپیماهای مسافری، هواپیماهای پهن‌پیکر جت هستند.


title: هواپیما

text: هواپیمای پهن‌پیکر یک هواپیمای بزرگ مسافربری است که در سالن مسافرین آن دو راهرو وجود دارد و در اصطلاح به آن هواپیمای دو راهرویی می‌گویند. عموماً هواپیماهای مسافربری پهن‌پیکر، بدنه‌ای با قطر ۵ تا ۶ متر دارند. در این نوع هواپیماها، در سالن اصلی، مسافران در ۷ تا ۱۱ صندلی در کنار یکدیگر می‌نشینند و در کل توانایی حمل ۲۰۰ تا ۸۵۰ مسافر را دارد. هواپیماهای پهن‌پیکر به صورت گسترده‌ای برای حمل بار و دیگر کارهای خاص مورد استفاده قرار می‌گیرند. بزرگ‌ترین هواپیما پهن‌پیکر جهان ایرباس آ-۳۸۰ است که از سال ۲۰۰۸ استفاده می‌شود در مقابل، هواپیماهای مسافربری تنگ‌پیکر دارای قطری در حدود ۳ تا ۴ متر هستند و یک راهرو دارند و تعداد صندلی‌های آن‌ها بین ۲ تا ۶ عدد کنار هم است. هواپیما بوئینگ ۷۰۷ که تنگ‌پیکر بود، نخستین جت مسافری بود که موفقیت تجاری یافت و عصر جت را آغاز کرد. همچنین این هواپیما نخستین هواپیمای جت محصول شرکت بوئینگ به حساب می‌آید.


title: هواپیما

text: هواپیماهای پهن پیکر در اصل برای بهره‌وری بیشتر و در عین حال آسایش مسافران طراحی شده‌است. این هواپیماها به منظور انتقال هرچه بیشتر مسافران و در نتیجه سود و منفعت بیشتر گسترش یافته‌اند. اینکه یک هواپیما چقدر مسافر را حمل کند، به شرکت هواپیمایی هم وابسته‌است زیرا اندازه صندلی‌های هواپیما را شرکت هواپیمایی تعیین می‌کند. برای مثال در پروازهای کوتاه مدت، تعداد صندلی‌ها بسیار بیشتر است.


title: هواپیما

text: هواپیماهای مسافری معمولاً در سه کلاس درجه یک (First)، تجاری (Business) و اقتصادی (Economy) هستند.


title: هواپیما

text: خطوط هوایی لوکس دنیا، دارای سه کلاس پروازی می‌باشند، که آن‌ها را کلاس پروازی در جهٔ ۱، بیزنس و اکونومی می‌نامند. کیفیت مبلمان و خدمات ارائه شده در هر یک از این کلاس‌های پروازی، با یکدیگر متفاوت است و افراد بسته به بودجه و اولویت خود، یکی از آن‌ها را، برای سفر خود برمی‌گزینند. یکی از مهم‌ترین مؤلفه‌هایی که کیفیت یک سفر هوایی را تضمین می‌کند، درجهٔ کیفی خط هوایی ارائه دهندهٔ پرواز مورد نظر است. بسیاری از افراد دنیا و به ویژه ثروتمندان و صاحبان کسب و کارهای بزرگ، تنها با خطوط هوایی خاصی سفر می‌کنند، و هرگز حاضر نیستند با سایر خطوط هوایی که از تجملات کم تری برخوردارند، سفر کنند. خطوط هوایی امارات، سنگاپور، کانتاس، ژاپن، لوفت هانزا و خط هوایی فرانسه جزءِ لوکس‌ترین و مجلل‌ترین خطوط هوایی دنیا هستند، و تعریف تازه‌ای از کلاس پروازی درجه ۱ را، در دنیا عرضه کرده‌اند. کیفیت مبلمان، پذیرایی، خدمات ارائه شده توسط مهماندارها و کیفیت سرویسی که این خطوط هوایی در کلاس پروازی First class یا همان کلاس پروازی درجه ۱، به میهمانان خود ارائه می‌دهند، چیزی فراتر از حد تصور مسافران است، و هر سفری که با این خطوط هوایی لوکس انجام می‌شود، تبدیل به خاطره‌ای فراموش نشدنی برای افراد می‌گردد. البته این بدان معنا نیست که این خطوط هوایی تنها دارای کلاس پروازی درجهٔ ۱ هستند و لازم است بدانید که تمامی هواپیماهای این خطوط هوایی دارای سه کلاس پروازی، درجه ۱، بیزنس و اکونومی می‌باشند، که در ادامه به مقایسهٔ آن‌ها با یکدیگر خواهیم پرداخت.


title: هواپیما

text: کلاس اول هواپیماهای مسافری معمولاً گران‌ترین صندلی‌های یک پرواز را تشکیل می‌دهد. در کلاس اول صندلی‌ها مجهز به ماساژور، سیستم حرارتی و برودتی، سیستم سرگرمی، تلویزیون لمسی، حمام، تخت خواب و در بعضی موارد اتاق خصوصی هستند.


title: هواپیما

text: در کلاس تجاری صندلی‌ها از کیفیت بالایی برخوردار هستند و معمولاً توسط مسافرهای تجاری خریده می‌شوند. صندلی که تا ۱۸۰ درجه خم می‌شود و می‌تواند به یک تخت تبدیل شوند. همچنین دارای امکانات ارتباطی همچون اینترنت و فکس هستند.


title: هواپیما

text: بیشتر صندلی‌های هواپیما از این نوع هستند و بیشتر توسط مسافرهایی که سفرهای تفریحی می‌روند خریده می‌شوند.هواپیمای شاتِل‌بَر (SCA) به هواگردی می‌گویند که برای ترابری شاتل فضایی در جو زمین طراحی شده‌است. هواپیماهای شاتل‌بر آمریکایی امروزه شامل دو بوئینگ ۷۴۷ هستند که سازمان فضاپیمایی آمریکا (ناسا) آن‌ها را تا حد زیادی تغییر داده و طرحشان را مناسب این عملیاتِ ویژه کرده‌است. یکی از آن‌ها مدل ۱۰۰–۷۴۷ و دیگری ۷۴۷ رده ۱۰۰SR (میان‌برد) است. در دوران شوروی آنتونوف آ.ان.-۲۲۵ 'قزاق' همین نقش را برای حمل شاتل بوران ایفا می‌کرد.


title: هواپیما

text: هواپیمای جنگنده یا شکاری نوعی هواگرد نظامی با سرعت بالا و مانورپذیری بسیار است و از سلاح‌هایی برای از میان بردن هواپیماهای دشمن برخوردار است. جنگنده‌ها در درجه اول برای تضمین کنترل فضای هوایی طراحی می‌شوند. جنگنده‌ها در مقایسه با هواپیماهای نظامی دیگر اندازه کوچکی دارند، آن‌ها به جنگ هوایی با هواپیماهای دیگر پرداخته، بمب‌افکن‌های دشمن را سرنگون کرده و مأموریت‌های تاکتیکی متنوع دیگری را انجام می‌دهند.


title: هواپیما

text: تولید جنگنده‌ها از اوایل جنگ جهانی اول آغاز شد و در ابتدا با بدنه‌های چوبی و سطح پارچه‌ای ساخته می‌شدند. ابتدا از آن‌ها به عنوان هواپیمای دیده‌بان برای راهنمایی توپخانه استفاده می‌شد اما خیلی زود مشخص شد که می‌توان آن‌ها را مسلح کرده و برای نبرد با هواپیماهای دشمن و مأموریت‌های تاکتیکی دیگر از آن‌ها استفاده کرد. در اواخر جنگ جنگنده‌هایی چون فوکر دی. ۷ آلمان و اسپاد فرانسه به سرعت ۲۱۵ کیلومتر در ساعت دست یافتند. جنگ جهانی دوم شاهد جنگنده‌های تمام فلزی بود که به سرعت‌هایی فراتر از ۷۵۰ کیلومتر در ساعت رسیده و قابلیت پرواز در ارتفاع ۱۰۷۰۰ تا ۱۲ هزار متری سطح دریا را داشتند. با پایان جنگ جهانی دوم عصر جت‌های جنگنده فرا رسید.


title: هواپیما

text: تولید جنگنده‌هایی با موتور جت در اواخر جنگ در هر دو جبهه متفقین و متحدین آغاز شد اما دیرتر از آن وارد جنگ شدند که نقش مؤثری در آن ایفا کنند اما جت‌های جنگنده‌ای چون اف-۸۶ سیبر آمریکایی‌ها و میگ-۱۵ روس‌ها در جنگ کره به طرز مؤثری مورد استفاده قرار گرفتند. از آن زمان تاکنون جنگنده‌ها برای نقش‌های جنگی خاصی طراحی شده‌اند. جنگنده‌های رهگیر به گونه‌ای طراحی شده و مسلح می‌شوند که برای رهگیری، شکست دادن یا فراری دادن جنگنده‌ها و بمب‌افکن‌های دشمن مناسب باشند. جنگنده‌های برتری هوایی بایستی از برد عملیاتی بالایی برخوردار باشند تا در عمق قلمرو دشمن حرکت کرده و جنگنده‌های دشمن را نابود کنند. بسیاری از جنگنده‌ها از قابلیت‌های ثانویه حمله به اهداف زمینی با استفاده از انواع بمب و موشک هوا به زمین برخوردارند و در نقش جنگنده بمب‌افکن از آن‌ها استفاده می‌شود. تا به حال چندین نسل از جنگنده‌ها تولید شده‌است. نسل اول جنگنده‌ها، بیشتر به جنگنده‌هایی اطلاق می‌شود که در ابتدای عصر جت و در سال‌های ۱۹۴۵ تا ۱۹۵۵ میلادی یعنی بعد از جنگ جهانی دوم و تا زمان پایان جنگ کره تولید شدند. این هواپیماها، اولین هواپیماهایی بودند که به موتورهای توربوجت مجهز شدند، ولی با تمام این اوصاف قادر به شکستن دیوار صوتی (Sound barrier) نبودند و از نظر توانایی و قابلیت‌های جانبی، بسیار به همان هواپیماهای پیستونی جنگ جهانی دوم شبیه بودند و تنها وجه مثبت آنها، توانایی سرعت‌گیری سریع‌تر بود. این هواپیماها که از معروف‌ترین آن‌ها می‌توان اف-۸۶ سیبر آمریکایی (F-86) که در اختیار نیروی هوایی ایران نیز بود و هواپیمای میگ-۱۵ روسی اشاره کرد که اغلب مجهز به رادار نبوده و از همان سلاح‌های معمولی توپ و بمب‌های سقوط آزاد و غیر دقیق و موشک‌های معمولی استفاده می‌کردند. جنگنده‌های نسل دوم که طی سال‌های ۱۹۵۵ تا ۱۹۶۰ میلادی تولید شدند، هواپیماهایی بودند که سرعت بیشتر، سیستم‌های راداری تشخیص هدف و اولین موشک‌های هوا به هوای هدایت شونده که ساید ویندر (Sidewinder) نام داشت و هم‌اکنون نیز از آن بسیار استفاده می‌شود، دارا بودند. این جنگنده‌ها، در حقیقت با به عمل‌گیری درس‌هایی که در جنگ کره آموخته شد، طراحی و تولید شدند. نمونه جنگنده‌های نسل دوم هواپیمای اف-۱۰۴ استارفایتر را می‌توان نام برد. هواپیماهای نسل دوم اولین جنگنده‌هایی بودند که قادر به حفظ سرعت‌های مافوق صوت در پرواز مستقیم بودند. پیشرفت‌های چشمگیر در صنعت موشک‌های هوا به هوا، موجب شد که برای اولین بار در جهان از این موشک‌ها به عنوان سلاح اولیه و اصلی هواپیما به جای همان توپ معمولی استفاده شود.


title: هواپیما

text: در حدود سال‌های ۱۹۶۰ تا ۱۹۷۰، نسل سوم جنگنده‌ها که بیشتر جنگنده‌هایی را که در جنگ ویتنام شرکت کردند، پوشش می‌دهد، متولد شدند. بیشتر این جنگنده‌ها اولین هواپیماهای چند منظوره بودند که قادر به انجام مأموریت‌های هوا به هوا و هوا به زمین به صورت هم‌زمان بودند. مشهورترین هواپیمای این نسل هواگرد جنگنده فانتوم اف-۴ است که در نمونه‌های گوناگونی ساخته شد و به خدمت نیروی هوایی کشورهای بسیاری در جهان از جمله ایران نیز درآمده‌است. پس از آن و درطی سال‌های ۱۹۷۰ تا ۱۹۹۰، روند رو به رشد تولید جنگنده‌های چند مأموریتی به طرز قابل توجهی ادامه یافته و سرانجام منجر به تولید هواپیمای مشهوری چون اف-۱۴ تام‌کت، اف-۱۵ ایگل، اف-۱۶ فالکون، اف-۱۸ هورنت و میگ-۲۹ شد. در این هواپیماها، تأکید بیشتر بر روی قابلیت مانوردهی هوایی و نبردهای نزدیک (dogfight) بود با سرعت‌های بالاتر، به همین جهت این جنگنده‌ها، در نبردهای هوا به هوا بسیار سریع عمل پس از نسل چهارم، مابین سال‌های ۱۹۹۰ تا ۲۰۰۰ نیز جنگنده‌هایی بسیار مشابه جنگنده‌های نسل چهارم، ولی با قابلیت‌های بهبود یافته و سیستم‌های پیشرفته‌تر مانند هواپیماهای سوپر هورنت، یوروفایتر تایفون و رافال تولید شدند که به جنگنده‌های نسل چهار و نیم مشهورند. از سال ۲۰۰۰ تا به امروز، نسل بسیار جدیدی با نام نسل پنجم جنگنده‌ها پدید آمده‌است. در جنگنده‌های نسل پنجم که به صورت نمونه می‌توان به اف-۲۲ رپتور و اف-۳۵ آمریکایی و سوخو-۴۷ روسی اشاره کرد در این جنگنده‌ها خلبان دید کاملی را از صحنه نبرد به وسیله دستگاه‌های اویونیکی (الکترونیک پرواز) پیشرفته روی خود داشته و میدان را کاملاً در کنترل خود دارد. مهم‌ترین ویژگی جنگنده‌های نسل پنجم رادار گریزی (Stealth) است که به بقاپذیری جنگنده و محفوظ ماندن از دید راداری دشمن کمک شایانی می‌کند.


title: هواپیما

text: پرندهٔ هدایت‌پذیر از دور (با نماد اختصاری پَهپاد) یا هواپیمای بدون سرنشین چیزهای پرندهٔ هدایت‌پذیر از راه دور است. کنترل پهپاد بدون استفاده از انسان در درون آن صورت می‌گیرد. اگر چه انسان نیز می‌تواند به عنوان محموله در آن باشد. این وسیله پرنده از نیروهای ایرودینامیکی برای پرواز در مسیر دلخواه استفاده می‌کند. پهپادها یا به وسیلهٔ کنترل از راه دور یا با برنامه‌های پیش پروازی ریخته شده از قبل یا با سامانه‌های خودکار دینامیک هدایت می‌شوند. پهپادها در حال حاضر در برنامه‌های نظامی که شامل جاسوسی و حمله می‌شود فعالیت می‌کنند. این هواپیماها همچنین در برنامه‌های غیرنظامی مانند خاموش کردن آتش‌سوزی‌ها یا جایی که پرواز برای خلبان خطر دارد یا کنترل پلیس در ناآرامی‌ها و صحنه‌های جرم یا شناسایی بیشتر حوادث غیرمترقبه طبیعی استفاده می‌شوند.


title: هواپیما

text: اگر مرگ هر مسافر را براساس کیلومتری که طی می‌کنند در نظر بگیریم، سفر با هواپیما ۱۰ برابر امن‌تر از سفر با اتوبوس و قطار است (بجز ماشین که تلفات بیشتر از اتوبوس و قطار دارد). اما با این حال تلفات هر سانحهٔ هوایی بسیار بیشتر از سوانح با دیگر وسایل نقلیه است. همچنین تفاوت بسیاری بین هواپیماهای بزرگ تجاری و هواپیماهای شخصی کوچک وجود دارد به صورتی که هواپیماهای تجاری بزرگ ۸/۳ برابر امن‌تر هستند.


title: هواپیما

text: در سال‌های اخیر تعداد سوانح و کشته‌های هوایی به شدت در حال کمتر شدن است. به‌طوری‌که در سال ۲۰۱۳ فقط تعداد ۲۶۵ نفر در کل جهان بر اثر سانحهٔ هوایی درگذشتند. این در حالی است که در سال ۲۰۰۱ میلادی ۴۱۴۰ نفر کشته شدند که البته این آمار به همراه کشته‌های حملهٔ تروریستی ۱۱ سپتامبر است.


title: هواپیما

text: فجیع‌ترین سانحهٔ هوایی جهان حادثهٔ فرودگاه تنریف بود که در آن ۵۸۳ نفر جان باختند.


title: پیش‌رانش

text: پیش‌رانش به معنای هل دادن یا راندن یک جسم به جلو است.


title: پیش‌رانش

text: یک سامانه پیش‌ران شامل یک منبع نیروی مکانیکی و یک پیش‌راننده (به معنای تبدیل‌کننده این نیروی مکانیکی به نیروی پیش‌رانش گر) نیست.


title: پیش‌رانش

text: یک سامانه فنی از موتور به عنوان نیروی محرک، و از مکانیزم چرخ و محور، ملخ یا نازل پیش‌ران برای تولید نیروی پیش‌ران و به عنوان پیش‌راننده استفاده می‌کند. اجزایی مانند کلاچ و جعبه دنده نیز ممکن است به چرخ‌ها یا ملخ متصل شوند.


title: پیش‌رانش

text: سیستم پیش‌ران بیولوژیکی حیوانات از ماهیچه‌ها به عنوان نیروی محرک و از بال‌ها، پاها به عنوان پیش‌راننده استفاده می‌کند.


title: رانش

text: رانش یا تراست (Thrust) نیرویی واکنشی است، که جسم را در جهت مخالف به حرکت درمی‌آورد، هنگامی که یک سامانه جرمی از یک سو رها ساخته می‌شود یا به بیرون فشرده می‌شود. گاه برای این مفهوم واژه پیشرانش هم بکار می‌رود. پیشرانش، رانش رو به جلو و پسرانش، رانش رو به عقب است. رانش هواپیما را در هوا به جلو می‌برد. رانش برای مقابله با نیروی اصطکاک در هواپیما یا نیروی وزن در راکت استفاده می‌شود. این نیرو در هواپیما توسط موتور هواپیما و در راکت توسط سیستم‌های سوختی ایجاد می‌شود. رانش نیرویی مکانیکی است، برای همین سیستم سوختی باید با سیالی در رابطه باشد. در بیشتر اوقات رانش بر اثر عکس‌العمل جرم گاز شتاب‌دهنده به وجود می‌آید. از آنجایی که رانش یک نیرو است، پس مقداری برداری با اندازه و جهت است. موتور در هواپیما روی گاز کار انجام داده و آن را به سوی عقب موتور شتاب می‌دهد. نیروی رانش در جهت مخالف حرکت گاز دارای شتاب ایجاد می‌شود. میزان رانش به مقدار گاز شتاب‌گرفته و تفاوت سرعت گاز در داخل موتور بستگی دارد.


title: رانش

text: برای شتاب دادن گاز نیاز به اضافه کردن انرژی است. انرژی موجود حرارتی است، که در اتاقک احتراق، بر اثر سوختن مایع سوختی تولید می‌شود. معادلهٔ رانش نحوهٔ تبدیل شتاب گاز به نیروی محرکه را توضیح می‌دهد. سیستم‌های سوختی بسیاری وجود دارند که نیروی رانش را ایجاد می‌کنند. توربین، موتور جت، پروانه یا راکت از نوع هستند.


title: رانش

text: رانش از دید کمیتی به‌وسیله قانون دوم نیوتون توصیف می‌شود: نیروی کل، برابر و همسو است با جرم (m) ضربدر شتابی (a) که بر جسم وارد می‌شود:


title: مهندسی هوافضا

text: مهندسی هوافضا ، شاخه‌ای اصلی از رشته‌های مهندسی که تمرکز اصلی آن بر طراحی هواپیما و فضاپیما و تمامی وسایل پرنده است. این رشته مهندسی به‌طور کلی دو شاخه اصلی هوانوردی و کیهان‌نوردی دارد که دارای مباحث مشترک و همپوشانی هستند.


title: مهندسی هوافضا

text: همچنین رشته مهندسی الکترونیک پرواز با امور الکترونیکی مهندسی هوافضا سر و کار دارد.


title: مهندسی هوافضا

text: در ابتدا نام این رشته مهندسی هوانوردی بود. ولی با پیشرفت فناوری پرواز و ابداء وسایل نقلیه قابل بهره‌برداری در فضای کیهانی، واژه مهندسی هوافضا متداول شده است. مهندسی هوافضا، به خصوص شاخه کیهان‌نوردی اغلب با واژه محاوره‌ای «علم موشکی» شناخته می‌شود.


title: مهندسی هوافضا

text: وسایل نقلیه هوایی تحت شرایط دشواری حاصل از تغییرات فشار جوی و درجه حرارت پرواز می‌کنند و نیروهای سازه‌ای متفاوتی بر اجزای آن‌ها وارد می‌شود. در نتیجه این وسایل نقلیه محصول فناوری‌ها و علوم مهندسی متنوعی شامل آیرودینامیک، پیشرانش، الکترونیک پرواز، علم مواد و آنالیز سازه‌ها هستند. مهندسی هوافضا آمیزه ای متقابل از این فناوری‌هاست و به دلیل پیچیدگی و تنوع موضوعات، هر یک از مهندسین هوافضا در یکی از زمینه‌ها متخصص می‌شوند.


title: مهندسی هوافضا

text: مهندسی هوافضا یکی از پیشروترین زمینه‌های پژوهشی است و بودجه‌های کلان نظامی و غیرنظامی که صرف این رشته می‌شود زمینه‌های پیشرفت و جهش در دیگر رشته‌های دانش و مهندسی را فراهم ساخته‌است. این مهندسی دانشی راهبردی است که در آن از دانش‌های دیگر مانند مکانیک، متالورژی، علوم رایانه، مهندسی عمران و الکترونیک استفاده می‌شود.


title: مهندسی هوافضا

text: مبدأ مهندسی هوافضا را می‌توان درپیشگامان هوانوردی در اواخر سده ۱۹ و اوایل سده ۲۰ جستجو کرد، گرچه دوران کوششهای سر جورج کیلی بین آخرین دهه سده ۱۸ تا اواسط سده ۱۹ بوده‌است. سر جورج کیلی، یکی از مهمترین اشخاص در تاریخ هوانوردی و مهندسی هوانوردی به عنوان اولین فردی شناخته می‌شود که نیروهای وارده به وسایل نقلیه هوایی را که در پروازهر وسیله نقلیه هوائی مؤثر می‌باشند، به صورت نیروی برآ و نیروی پسا مجزا نمود.


title: مهندسی هوافضا

text: برای اطلاعات بیشتر: مهندسی هوافضا در ایران


title: مهندسی هوافضا

text: هدف اصلی صنعت هوافضا طراحی و ساخت وسایل پرنده است، در نتیجه فارغ‌التحصیلان مهندسی هوافضا می‌توانند در صنایع و موسسات تحقیقاتی هواپیمایی، موشکی و ماهواره فعالیت نمایند و همچنین در کلیه سازمان‌هایی که به نحوی از وسایل پرنده استفاده می‌کنند، به عنوان کارشناس و محقق خدمت نمایند. اما علاوه بر اشتغال در مراکز فوق، یک مهندس هوافضا با تسلط بر علوم آئرودینامیک، طراحی سازه و روش‌های طراحی توربو ماشین‌ها توانایی کار در شاخه‌های متعددی از مهندسی و پروژه‌های خارج از حیطه صنایع هوافضایی را نیز دارد.


title: مهندسی هوافضا

text: مهندسی هوافضا از زیرشاخه‌های مهندسی مکانیک است که با توجه به گرایش‌های مختلف مهندسی هوافضا می‌توان این رشته را نزدیک یه گرایش‌های مهندسی مکانیک گرایش سیالات، کنترل، جامدات و حتی مهندسی عمران گرایش سازه دانست و لازم است ذکر شود که کاربرد زمینه‌های مطالعاتی یک مهندس هوافضا تنها به طراحی هواپیما و وسایل پرنده محدود نمی‌شود. برای مثال آیرودینامیک خودرو از برخی جهات شباهت زیادی به آیرودینامیک هواپیما دارد و امروزه در اغلب صنایع خودروسازی با استفاده از تونل باد و علم آیرودینامیک، خودروهای کم مصرف تری می‌سازند. فرایند سیستم‌های کنترل صنعتی نیز با فرایندهای طراحی کنترل در وسایل پرنده بر یک مبنا است و همچنین سازه اتومبیل و کشتی مشترکات زیادی با سازه یک هواپیما دارد و بالاخره توربین‌های گاز یک نیروگاه یا پالایشگاه همانند یک موتور جت تحلیل و طراحی می‌گردند. در نتیجه یک مهندس هوافضا علاوه بر شرکت‌های هوافضایی و ساخت ماهواره، در نیروگاه‌ها، صنایع نفت و گاز، پالایشگاه‌ها، صنایع خودروسازی و فرودگاه‌ها فرصتهای شغلی بسیار خوبی دارد.


title: مهندسی هوافضا

text: در ایران رشته مهندسی هوافضا در سال‌های اخیر پیشرفت چشمگیری نموده و به عنوان رشته اول علمی ایران در نقشه علمی کشور شناخته می‌شود؛ و از نظر استخدام فارغ‌التحصیلان، و تخصیص بودجه به عنوان هدف اول علمی کشور به‌حساب آمده‌است. البته فارغ‌التحصیلان در این رشته در ایران هنوز بسیار اندک هستند و نیاز به فارغ التحصیلان بیشتر در این رشته به‌طور چشمگیری احساس می‌شود. در ایران سالانه حدود ۷۰۰ نفر در مقطع کارشناسی، ۴۰۰ نفر در مقطع کارشناسی ارشد و ۲۵ نفر دکتری فارغ‌التحصیل می‌شوند.


title: مهندسی هوافضا

text: گرایش‌های مهندسی هوافضا خویشاوندی زیادی با گرایش‌های رشته مهندسی مکانیک دارند؛ به‌این جهت دارای شماری درس‌های مشترک با گرایش‌های مهندسی مکانیک مثل مکانیک جامدات و مکانیک شاره‌ها است. در بعضی دانشگاه‌های دنیا، دانشکدهٔ مهندسی مکانیک و هوافضا به‌عنوان یک دانشکدهٔ مستقل وجود دارد. این رشته از نظر تخصصی و تکنولوژی بسیار پیچیده و سطح علمی بسیار بالایی دارد. پایهٔ بیشتر درس‌های این رشته بر ریاضی و فیزیک است، مانند دینامیک سیالات برای آیرودینامیک یا معادلات حرکت برای دینامیک پرواز. با این‌همه، اجزای تجربی بسیاری نیز در این رشته وجود دارد. از نظر تاریخی، این اجزاء تجربی از آزمایش مدل‌های کوچک و نمونهٔ اولیه، در تونل باد یا در فضای باز منشأ گرفته‌اند. پیشرفت‌های صنعت رایانه این امکان را به‌وجود آورده که از دینامیک محاسباتی سیالات، و شبیه‌سازی رفتار سیال، بتوان برای کاهش هزینه و زمان صرف شده در آزمایش تونل باد استفاده کرد.


title: مهندسی هوافضا

text: در کل برای ورود به این رشته باید از ریاضیات قوی و همچنین آشنایی کامل با زبان انگلیسی برخوردار بود. در ایران اکثر دانشگاه‌ها دروس اصلی رشته مهندسی هوافضا را در تمام مقاطع به زبان انگلیسی تدریس می‌نمایند و یکی از سخت‌ترین رشته‌های مهندسی به حساب می‌آید.از مهم‌ترین و اساسی‌ترین پایه‌های هوافضا به‌شمار می‌رود. علم آیرودینامیک به مطالعه و بررسی جریان هوا و محاسبهٔ نیروها و گشتاورهای ناشی از آن بر روی جسم پرنده، می‌پردازد. مهندسین هوافضا در این گرایش جریان‌های پیچیده در اطراف جسم پرنده را تحلیل می‌کنند و با بدست آوردن نیروهای آیرودینامیکی به بررسی پایداری و طراحی سازهٔ شناور در سیال - بیشتر هوای اطراف زمین که در ارتفاعات مختلف فاکتورهای متفاوت دارد، مورد بحث است - می‌پردازند. به جز تحلیل، همواره یکی از اصلی‌ترین دغدغه‌های مهندسین آیرودینامیک، طراحی بال‌ها و بدنه‌هایی با بیشترین کاربرد و کمترین هزینه است.


title: مهندسی هوافضا

text: دانش پیشرانه‌ها به مطالعه و بررسی سامانه‌های جلوبرنده (موتور)، اعم از موتورهای هوازی و غیرهوازی می‌پردازد. موتورهای هوازی شامل موتورهای پیستونی و چرخ‌پره‌ای (توربینی) است که از هوا به‌عنوان اکسیدکننده استفاده نموده و سوخت را با خود حمل می‌کنند. اما موتورهای غیرهوازی مانند موتور موشک‌ها و فضاپیماها است که سوخت و اکسیدکننده را با خود حمل می‌کنند. در این دانش نحوهٔ تولید نیروی رانش و همچنین ساختار کلی انواع موتورهای هوافضایی بررسی و مورد تجزیه و تحلیل قرار می‌گیرد. طراحی و تعیین میزان عملکرد انواع سامانه‌های جلوبرنده نیز بسیار مورد توجه مهندسین پیشرانش هستند. این گرایش بسیار شبیه به مکانیک - تبدیل انرژی و سیستم‌های انرژی می‌باشد و دروس مشترک بسیاری با هم دارند و زمینه‌های کاری بیشتری نسبت به گرایش‌های دیگر هوافضا دارد. (شرکت نفت، ایران خودرو، صنایع دفاع، نیروگاه‌ها و…) عمده دانشجویان و فارغ التحصیلان این گرایش به شبیه‌سازی عددی رفتار سیال [CFD] می‌پردازند.


title: مهندسی هوافضا

text: دینامیک پرواز با بهره‌گیری از داده‌های هواپویشی، هندسی و وزنی، به مطالعه و بررسی رفتار و حرکات هواپیما می‌پردازد. در واقع علم دینامیک پرواز به بررسی برد، مسافت نشست و برخاست (طول باند)، می‌پردازد. به‌طور خلاصه، تحلیل نحوهٔ حرکت یک وسیله در هوا یا فضا و ارائهٔ طرح‌هایی به‌منظور بهینه‌سازی این حرکت، وظیفهٔ دینامیک پرواز و کنترل است. در مبحث دینامیک پرواز وسایل پرنده در ابتدا تعادل نیرویی پرنده مورد بررسی قرار می‌گیرد و بعد از آن به پایداری پرنده پرداخته می‌شود. این گرایش عهده‌دار طراحی سطوح مختلف کنترلی پرنده در جهت پرواز متناسب یا مأموریت آن است.


title: مهندسی هوافضا

text: سازه‌های هوافضایی به مطالعه، بررسی و بهینه‌سازی سازه‌های هواپیما و دیگر وسایل پرنده می‌پردازد. هدف اصلی آن طراحی و تحلیل سازه‌هایی است که علاوه بر استواری کافی در مقابل بارهای آیرودینامیکی و دیگر بارهای استاتیکی وارد بر وسایل پرنده، کمترین وزن ممکن را نیز داشته باشند. ضمن اینکه باید بتوانند در برابر ارتعاشات و سایر عوامل محیطی نظیر تغییرات زیاد و سریع دما و رطوبت نیز مقاوم باشند.


title: مهندسی هوافضا

text: گرایش سازه به دلیل تناسب بسیار زیادی که با گرایش جامدات مکانیک دارد؛ مورد توجه مهندسان مکانیک و هوافضا می‌باشد.


title: مهندسی هوافضا

text: مهندسی فضایی شاخه‌ای از هوافضا است که به بررسی پیشرانش، آیرودینامیک، سازه و مکانیک پرواز حامل (موشک) و پرتابه (ماهواره) در فضا می‌پردازد. علاوه بر آن در این شاخه بیشتر به مبحث طراحی سیستمی پرتابه توجه می‌شود. در این گرایش به مباحث فضایی (صرف نظر از پسا) و در نظر گرفتن شرایط ویژه فضا (پرتوهای کیهانی، الکتریسیته ساکن و…)، همچنین طراحی مسیر پرتاب و مدار ماهواره پرداخته می‌شود. در واقع رویکرد اصلی در این شاخه استفاده از تمامی دانش گسترده هوافضا به منظور محقق کردن یک هدف فضایی مانند مأموریت‌های علمی، اکتشاف اعماق فضا، مخابراتی و… می‌باشد. در اغلب کشورهای توسعه یافته بلندپروازانه‌ترین پروژه‌ها در زمینه فضایی تعریف می‌شوند که ایران هم با توجه به قابلیت‌های علمی دردسترس از این قاعده مستثنی نیست. مهندسی فضایی در ایران به‌طور چشم‌گیری در حال توسعه و پیشرفت است و ساخت ماهواره و موشک به عنوان یکی از اهداف علمی کشور شناخته می‌شود.


title: مهندسی هوافضا در ایران

text: مهندسیِ هوافضا در ایران، یکی از رشته های مربوط به مهندسیِ هوافضا است. رشتهٔ مهندسی هوافضا در اصل یکی از گرایش‌های مهندسی مکانیک است و در مقطعِ کارشناسی دارای بیش از ۱۰۰ واحد مشترک با سایر گرایش‌های این رشته می‌باشد و در مقاطع بعدی نیز شباهت هایی با این رشته دارد.


title: مهندسی هوافضا در ایران

text: رشته مهندسی هوا فضا برای نخستین بار در سال ۱۳۶۶ وارد ایران شد و نخستین دورهٔ کارشناسی این رشته را دانشگاه صنعتی امیرکبیر (پلی تکنیک تهران) راه‌اندازی کرد. هم‌اکنون دانشگاه صنعتی امیرکبیر، دانشگاه فردوسی مشهد، دانشگاه خواجه نصیرالدین طوسی، دانشگاه صنعتی شریف، دانشگاه صنعتی ارومیه، دانشگاه امام حسین، دانشگاه شهید ستاری، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، دانشگاه فنی و مهندسی بوئین زهرا، دانشگاه آزاد (واحد علوم و تحقیقات)، دانشگاه آزاد رامسر و دانشگاه آزاد نجف آباد مشغول تربیت دانشجویان این رشته در مقطع کارشناسی هستند.


title: مهندسی هوافضا در ایران

text: همچون دیگر رشته‌های مهندسی طول متوسط دورهٔ تحصیلی برای دورهٔ کارشناسی ۴ سال بوده و دروس این مجموعه شامل دروس عمومی، پایه، اصلی، تخصصی، کارگاهی و کارآموزی است و زمینه‌هایی چون آیرودینامیک، سازه‌های هوایی، مکانیک پرواز و پیشرانه‌ها (جلوبرنده‌ها) دروس تخصصی این رشته را شامل می‌شوند.


title: مهندسی هوافضا در ایران

text: در دورهٔ کارشناسی ارشد علاوه بر دانشگاه‌های مذکور، دانشگاه‌های تربیت مدرس، علم و صنعت ایران، فردوسی مشهد، شیراز، شهید بهشتی و پژوهشگاه هوافضا نیز در گرایش‌های مختلف مهندسی هوافضا دانشجو می‌پذیرند.


title: مهندسی هوافضا در ایران

text: شایان یادآوری است که این رشته در مقطع کارشناسی ارشد (در ایران) دارای گرایش‌های مکانیک پرواز، آیرودینامیک، پیشرانش، سازه‌های هوایی و مهندسی فضایی، است و هم‌اکنون امکان ادامهٔ تحصیل در رشتهٔ مهندسی هوافضا در داخل کشور تا مقطع دکترا میسر است.


title: مهندسی هوافضا در ایران

text: دکتر مجتبی شهرامیار، نخستین دانش‌آموختهٔ مقطع دکترای مهندسی هوافضا در ایران شهریور سال ۱۳۸۳ در گرایش سازه از دانشکدهٔ مهندسی هوافضای دانشگاه صنعتی امیرکبیر دانش‌آموخته شد.


title: مهندسی هوافضا در ایران

text: با توجه به رشد سریع و ناگهانی این دانش در دهه‌های اخیر، هم‌اکنون این رشته جزو رشته‌های راهبردی دانش به‌شمار می‌آید؛ ولی با این وجود این رشته در ایران از سابقهٔ زیادی برخوردار نیست. اما با این حال ار لحاظ استخدام و جذب نیرو نیاز شدید در صنعت دیده می‌شود.


title: مهندسی هوافضا در ایران

text: دانشکده مهندسی هوافضا دانشگاه صنعتی شریف


title: بدل‌کار

text: بدل‌کار به شخصی گفته می‌شود که کارهای نمایشی خطرناکی را در فیلم‌ها و نماهنگ‌ها به جای هنرپیشه اصلی انجام می‌دهد.


title: بدل‌کار

text: بدل‌کاری شامل کارهایی مانند پریدن از دیوار، هواپیما و جز اینها، بازی کردن نقش کسی که در بدنش در حال سوختن است، نمایش‌های ورزش رزمی و غیره می‌شود. پیش از به وجود آمدن جلوه‌های ویژهٔ رایانه‌ای راهی بجز استفاده از افراد واقعی برای فیلمبرداری چنین صحنه‌هایی وجود نداشت. کسی که پیشه اش بدل‌کاری است، بدلکار نام دارد. اصولاً ورزش‌های نمایشی پر هیجان در فعالیت بدل‌کاری اثر مستقیم دارد.


title: سرمایش

text: به فرایند کاهش دادن دما، سرمایش می‌گویند. سامانه‌ها و دستگاه‌های گوناگونی وجود دارد مانند یخچال‌ها، سرماسازها، سردکن‌ها، یخزن‌ها، یخسازها، خنک‌کن‌ها و جز اینها که به وسیلهٔ آنها فرایند سرمایش انجام می‌گیرد. سرد کردن یا ایجاد سرما واژه نادرستی می‌باشد چراکه معیاری برای سنجش آن وجود ندارد و سرما وجود خارجی ندارد در حقیقت اگر از جسمی گرما گرفته شود به اصلاح ان جسم سرد تر شده است اما ممکن است همین جسم سرد در مقابل جسمی سردتر با عنوان جسم گرم خوانده شود.


title: سرمایش

text: سرمایش ممکن است به یکی از موارد زیر اشاره داشته باشد:


title: فوق سردشناسی

text: زم‌زاییک یا کرایوژنیک یا گاهی فوق سرد شناسی، دانش تولید یا کاربرد دماهای بسیار پایین یا بررسی رفتار مواد در دماهای خیلی پایین است. محدوده دمای زم‌زایی یا کرایوژنیک از منفی ۱۵۰ درجه سلسیوس تا صفر مطلق تعیین شده‌است.


title: فوق سردشناسی

text: به فردی که خواص مواد را در محدوده دماهای کرایوژنیک مطالعه می‌کند کرایوژنیسیست یا زم‌زایی‌دان می‌گویند.


title: فوق سردشناسی

text: اینکه علم سردسازی یا تبرید در چه نقطه ای تمام شده و "زم‌زایی" شروع می‌شود دقیقاً تعریف نشده‌است اما دانشمندان معمولاً یک گاز را زمانی زم‌زایی یا کرایوژنیک می‌نامند که قابل میعان شدن در دماهای زیر منفی ۱۵۰ درجه سلسیوس (۱۲۳ کلوین) باشد. سیزدهمین کنگره بین‌المللی تبرید IIR (که در واشینگتن دی سی در سال ۱۹۷۱ برگزار شد) با پذیرش آستانه ۱۲۰ کلوین (یا درجه سلسیوس) برای تمایز این اصطلاحات از تبرید معمولی، تعریف جهانی از «کرایوژنیک» را تأیید کرد. این محدوده یک خط تقسیم منطقی است، زیرا نقاط جوش طبیعی گازهایی که دائمی نامیده می‌شوند (مانند هلیوم، هیدروژن، نئون، نیتروژن، اکسیژن و هوای طبیعی) زیر است در حالی که مبردهای فریون، هیدروکربن‌ها و سایر مبردهای معمولی دارای نقطه جوش بالاتر از ۱۲۰ درجه سلسیوس هستند. مؤسسه ملی فناوری و استانداردهای ایالات متحده، محدوده علم کرایوژنیک را دمای زیر درجه سلسیوس (۹۳ کلوین، درجه فارنهایت) در نظر می‌گیرد.


title: فوق سردشناسی

text: کشف مواد ابررسانا با دمای بحرانی بسیار بالاتر از نقطه جوش نیتروژن مایع، علاقه جدیدی به روش‌های مطمئن و کم هزینه تولید کرایوژنیک دما-بالا فراهم کرده‌است. منظور از اصطلاح «کرایوژنیک دما-بالا» دماهای بالاتر از نقطه جوش نیتروژن مایع یعنی درجه سلسیوس (۷۷٫۳۷ کلوین) می‌باشد.


title: فوق سردشناسی

text: کریوژنیسیست‌ها به جای سلسیوس و فارنهایت از مقیاس دمایی کلوین و رانکین استفاده می‌کنند.


title: فوق سردشناسی

text: از گازهای مایع مانند نیتروژن مایع و هلیوم مایع در بسیاری از کاربردهای کرایوژنیک استفاده می‌شود. نیتروژن مایع متداول‌ترین عنصر استفاده شده در کرایوژنیک است و از نظر قانونی در سراسر جهان قابل خرید است. از هلیوم مایع نیز معمولاً استفاده می‌شود که اجازه دستیابی به کمترین درجه حرارت قابل دسترس را می‌دهد.


title: سرمازیست‌شناسی

text: سرمازیست شناسی (cryobiology) دانش پژوهش بر جانداران در دماهای بسیار پایین است. شاخه‌های این دانش عبارت‌اند از:


title: سرمازیست‌شناسی

text: Wikipedia contributors، «Cryobiology،» Wikipedia، The Free Encyclopedia، http://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Cryobiology&oldid=206456905


title: سرماداری

text: زَم‌داری یا حفظ سرمایشی یا سرماداری یا انجماد فرایندی است که طی آن یاخته‌ها یا بافت‌ها از طریق سرمایش زیر صفر نگهداری و حفاظت می‌شوند. دماهای بکار رفته معمولاً پیرامون -۸۰° یا -۱۹۶° سانتیگراد است (یعنی نقطه جوش نیتروژن مایع). در چنین دماهای پایینی همه فعالیتهای زیستی حتی فعالیتهای زیست-شیمیایی که به مرگ یاخته‌ها می‌انجامد بازمی‌ایستد. البته یاخته‌های سرماداری شده (منجمد) اغلب به هنگام ذوب به دمای اتاق آسیب می‌بینند.


title: وام‌واژه

text: وام‌واژه یا واژهٔ دخیل یا واژهٔ عاریتی به واژه‌ای گفته می‌شود که از یک زبان یا گویش دیگر به زبانی وارد شده باشد. به فرایند وارد کردن عناصر واژگانی از زبان‌های دیگر نیز وام‌گیری گفته می‌شود.


title: وام‌واژه

text: به‌طور کلی فرایند وام‌گیری به دو طریق صورت می‌پذیرد: ۱. وام‌گیری مستقیم؛ ۲. وام‌گیری غیرمستقیم. در وام‌گیری مستقیم، وام‌واژه به‌طور مستقیم از زبان مبدأ گرفته می‌شود؛ مانند جت، بمب، پرینتر، که به‌طور مستقیم از زبان انگلیسی گرفته شده‌است؛ یا آدمیرال و الکل که زبان انگلیسی از زبان عربی قرض گرفته‌است. در وام‌گیری غیرمستقیم، وام‌واژه با واسطه از زبان (یا زبان‌های) دیگری، غیر از زبان مبدأ، قرض گرفته می‌شود؛ برای مثال، واژهٔ الکل در قرن ۱۳ میلادی از زبان عربی وارد زبان لاتین شد و از این زبان وارد زبان انگلیسی شد؛ یا واژهٔ فیلسوف که از زبان یونانی به زبان عربی راه یافت و از این زبان وارد زبان فارسی شد. البته بیشترین میزان وام‌گیری از زبان‌های غربی در زبان فارسی متعلق به زبان فرانسه است زیرا تلفظ واژگان فرانسوی با فارسی انطباق زیادی دارد. تعداد این کلمات به قدری است که غالباً بسیاری از فارسی زبانان نسل حاضر نمی‌دانند که این واژگان در اصل فرانسوی هستند. از جمله می‌توان به کلماتی نظیردوش (حمام))، کروات، لامپ، فامیل، کادو، شوفر، آسانسور، کودتا، رفوزه، پاساژ، ماساژ، مونتاژ، کتلت، املت، توالت، آژانس، اورژانس، مانتو، پالتو، مرسی، سانسور، دیکتاتور، آلبوم، آسفالت، سلول، مایو، گیشه، سرویس، فستیوال، سیمان، پدال، آمپول، سرنگ، پماد، کنتور اشاره کرد


title: وام‌واژه

text: ورود واژه‌های بیگانه در هر زبانی معمولاً با ورود ابزارهای فنّی و فناوری‌های نوین همراه است، مانند: تلفن، اینترنت، چت، سایت، آسانسور، سیمان، بمب، کامپیوتر و غیره. یا به دنبال کشفی در علوم است، مانند: میکروب، سلول، اکسیژن، کوآنتوم. یا مربوط به آداب و رسوم و نهادهای ناآشنایی است که در کشور زبان وام‌گیرنده مشابهی ندارد و اگر هم داشته باشد عیناً به آن مربوط نیست، بانک، پست، کابینه، رستوران، بوفه، تئاتر، بورس و غیره.


title: وام‌واژه

text: وام‌گیری واژه می‌تواند به طرق مختلفی صورت پذیرد. در ادامه، برخی از این روش‌ها شرح داده می‌شود:


title: وام‌واژه

text: گَرته‌برداری یا ترجمهٔ قرضی نوعی از وام‌گیری واژگانی است که در آن اجزای تشکیل‌دهندهٔ واژهٔ مبدأ، با حفظ ساختار خود، به زبان مقصد ترجمه می‌شوند؛ برای نمونه، واژهٔ آسمان‌خراش که ترجمهٔ تحت‌اللفظیِ واژهٔ skyscraper است. واژه‌هایی نظیر راه‌آهن، آزادراه و آبرنگ، واژه‌هایی هستند که به این روش وارد زبان فارسی شده‌اند.


title: وام‌واژه

text: نوع دیگری از وام‌گیری واژگانی‌ست که در آن، کاربر زبان، پدیده یا شیئی وارداتی را تعبیر کرده و براساس کارکرد آن، واژه‌ای بسازد یا واژه‌ای را گسترش معنایی دهد. واژگانی نظیر جاروبرقی، چراغ‌قوه، خودنویس و آچار قفلی (انبر قفلی)، واژه‌هایی هستند که به کارکرد شیء اشاره می‌کنند و ترجمهٔ دقیق واژهٔ مبدأ نیستند. به این نوع وام‌گیری «تعبیر ترجمه‌ای» هم گفته می‌شود.


title: وام‌واژه

text: هرگاه بخشی از واژهٔ مبدأ ترجمه شود و بخشی دیگر تعبیر شود، ترجمه و تعبیر قرضی رخ داده‌است؛ مانند: آجرنسوز، گلخانه، و هواپیما در زبان فارسی.


title: وام‌واژه

text: آمیزش قرضی در واقع نوعی قرض‌گیری نیست. در آمیزش قرضی، بخشی از واژه را وام‌واژه و بخشی دیگر را واژهٔ زبان مقصد تشکیل می‌دهد؛ مانند: فیزیک‌دان، بانک‌دار، و اتمی در زبان فارسی.


title: وام‌واژه

text: تبادل قرضی نوعی از وام‌گیری غیرمستقیم است که در آن، واژهٔ موردنظر، به‌واسطهٔ زبانی که کاربرانِ زبان مقصد با آن آشنایی بیشتری دارند، ترجمه شده و وارد زبان مبدأ می‌شود؛ مانند: ضبط‌صوت، آچار، عکس، و مجلس در زبان فارسی.


title: وام‌واژه

text: درصد وام‌واژه‌های عربی در فارسی، امروزه بسته به حوزه و گونهٔ متن تفاوت‌هایی دارد. میانگین درصد کاربرد واژه‌های عربی در فارسی امروزی گفتاری و نوشتاری را حدود ۱۴ درصد برآورد کرده‌اند. این درصد در نوشته‌های سیاسی و ادبی میان ۲۴ تا ۴۰ درصد قرار دارد.


title: بیوفیزیک

text: بیوفیزیک ، علمی بین رشته‌ای است که رهیافت‌ها، و روش‌هایی را که به طور سنتی در فیزیک استفاده می شوند را برای مطالعه پدیده‌های زیست‌شناختی به کار می برد. بیوفیزیک، تمام مقیاس‌های سازماندهی زیستی را از مولکول‌ها گرفته تا جانداران و جمعیت‌ها را در بر می گیرد. تحقیقات بیوفیزیکی با این شاخه‌ها به طور قابل توجهی هم‌پوشانی دارد: بیوشیمی، زیست‌شناسی مولکولی، شیمی‌فیزیک، فیزیولوژی، نانوفناوری، مهندسی زیستی، زیست‌شناسی محاسباتی، بیومکانیک، زیست‌شناسی تکوینی و زیست‌شناسی سامانه‌ها.


title: بیوفیزیک

text: عبارت "بیوفیزیک" را کارل پیرسون در ۱۸۹۲ معرفی کرد. یکی از ابهاماتی که راجع به عنوان "بیوفیزیک" وجود دارد، این است که این عبارت را در مجامع آکادمیک برای اشاره به مطالعه کمیت‌های فیزیکی (همچون جریان الکتریکی، دما، تنش، آنتروپی) در دستگاه‌های زیستی نیز به کار می برند، که براساس تعریف اصولاً در علم فیزیولوژی مطالعه می گردند. با این وجود، سایر علوم زیست‌شناختی نیز روی خواص بیوفیزیکی موجودات زنده تحقیق می کنند، علوم مذکور شامل این مواردند: زیست‌شناسی مولکولی، زیست‌شناسی سلولی، و بیوشیمی


title: بیوفیزیک

text: اولین مطالعات و فعالیت‌ها در زمینه بیو فیزیک به سال ۱۸۴۰ بازمی‌گردد که در مجموعه‌ای تحت عنوان مدرسه فیزیولوژی برلین انجام شد. در این مجموعه افراد شاخصی نظیر هرمان فون هلمهولتز، ارنست هاینریش وبر، یوهانس پتر مولر و کارل لودویگ حضور داشتند. هرچند شروع بیوفیزیک در تاریخ را حتی می‌توان به مطالعات لوییجی گالوانی نیز نسبت داد. محبوبیت این رشته زمانی که کتاب حیات چیست؟، نوشتهٔ اروین شرودینگر منتشر شد، افزایش یافت. از سال ۱۹۵۷ متخصصان بیوفیزیک، خود را در انجمن بیوفیزیک سازماندهی کردند که هم‌اکنون حدود ۹۰۰۰ عضو در سراسر جهان دارد. برخی دانشمندان مانند رابرت روزن از بیوفیزیک انتقاد می‌کنند. چرا که وی معتقد است بیوفیزیک خواص بیولوژیکی پدیده‌ها را در نظر نمی‌گیرد.


title: بیوفیزیک

text: در حالی که برخی از کالج ها و دانشگاه‌ها، گروه آموزشی مختص بیوفیزیک، اغلب در سطح عالی دارند، بسیاری دیگر از آن‌ها چنین گروه آموزشی را در سطح دانشگاهی ندارند. به جای آن، گروه‌هایی در گروه‌های آموزشی مربوطه دارند همچون: بیوشیمی، زیست‌شناسی سلولی، شیمی، علوم رایانه‌ای، مهندسی، ریاضیات، پزشکی، زیست‌شناسی موکلولی، علوم اعصاب، داروشناسی، فیزیک و فیزیولوژی. براساس توانایی های یک گروه آموزشی در دانشگاه، هر کدام ممکن است روی مباحث خاصی از بیوفیزیک متمرکز شوند. برای مثال موسسه فناوری ماساچوست که از نظر تحقیقات در زمینه های مرتبط با بیوفیزیک نظیر آزمایشگاه روی تراشه، زیست شناسی مصنوعی و تغییر در خصوص باتری های لیتیمی بسیار پیشرفته است. در ادامه، فهرستی از مثال‌هایی از تلاش هر گروه آموزشی در رهیافتش جهت مطالعه بیوفیزیک، آورده می شود. این فهرست به هیچ وجه جامع و شامل نیست. همچنین اینگونه نیست که هر موضوع مطالعاتی به صورت انحصاری به یک گروه آموزشی خاص متعلق باشد. هر مؤسسه آکادمیک قواعد خودش را داشته و همپوشانی زیادی بین گروه‌های آموزشی وجود دارد.


title: آنزیم

text: آنزیم یا زی‌مایه پروتئین‌هایی هستند که به عنوان کاتالیزورهای بیولوژیکی عمل می‌کنند. کاتالیزورها سرعت واکنش‌های شیمیایی را افزایش می‌دهند. مولکول‌هایی که ممکن است آنزیم‌ها روی آن عمل کنند سوبسترا نامیده می‌شوند و آنزیم بسترها را به مولکول‌های مختلفی که به عنوان فراورده معروف هستند تبدیل می‌کند. تقریباً تمام فرایندهای متابولیک موجود در سلول نیاز به کاتالیز آنزیم دارند تا به سرعت کافی انجام شود تا زندگی ادامه یابد. مسیرهای متابولیک به کاتالیز مراحل فردی آنزیم‌ها بستگی دارند. مطالعه آنزیم‌ها که به عنوان آنزیم‌شناسی نامیده می‌شود و در زمینه جدیدی به نام تجزیه شبه‌آنزیمی رشد یافته‌است، با درک اینکه در طول تکامل، برخی از آنزیم‌ها توانایی انجام کاتالیز بیولوژیکی را از دست داده‌اند، که غالباً در توالی اسیدهای آمینه آنها و خصوصیات غیرعادی «شبه کاتالیستی» منعکس می‌شود.


title: آنزیم

text: آنزیم‌ها در بیش از ۵۰۰۰ نوع واکنش بیوشیمیایی به عنوان کاتالیزور شناخته شده‌اند. سایر بیوکاتالیست‌ها مولکول‌های RNA کاتالیزوری هستند که ریبوزیم نامیده می‌شوند. ویژگی آنزیم‌ها از ساختارهای سه بعدی منحصر به فرد آنها ناشی می‌شود. مانند همه کاتالیزورها، آنزیم‌ها با کاهش انرژی فعال‌سازی، سرعت واکنش را افزایش می‌دهند. بعضی از آنزیم‌ها می‌توانند با تبدیل خود به بستر موجب تولید میلیون‌ها بار سریعتر محصول شوند. اوروتیدین '۵-فسفات دکربوکسیلاز موجب می‌شود واکنشی که در نبود این آنزیم میلیون‌ها سال به طول می‌انجامد در چند میلی‌ثانیه رخ دهد. از نظر شیمیایی، آنزیم‌ها مانند هر کاتالیزوری هستند و در واکنش‌های شیمیایی مصرف نمی‌شوند و تعادل یک واکنش را تغییر نمی‌دهند.


title: آنزیم

text: آنزیم‌ها با ویژگی‌های خاصی نسبت به سایر کاتالیزورهای دیگر متفاوت هستند. فعالیت آنزیم را می‌توان تحت تأثیر مولکول‌های دیگر قرار داد: بازدارندهها مولکول‌هایی هستند که باعث کاهش فعالیت آنزیم می‌شوند و فعال‌کننده‌ها مولکول‌هایی هستند که فعالیت را افزایش می‌دهند. بسیاری از داروهای درمانی و سموم مهارکننده یا بازدارنده آنزیم هستند. فعالیت آنزیم به‌طور قابل توجهی خارج از دمای و pH مطلوب آن کاهش می‌یابد و بسیاری از آنزیم‌ها هنگام قرار گرفتن در معرض گرمای بیش از حد (پایدار) واسرشته می‌شوند و ساختار و خواص کاتالیزوری خود را از دست می‌دهند.


title: آنزیم

text: بعضی از آنزیم‌ها به‌صورت تجاری به‌طور مثال در سنتز آنتی‌بیوتیک‌ها استفاده می‌شوند. برخی از محصولات خانگی برای سرعت بخشیدن به واکنش‌های شیمیایی از آنزیم‌ها استفاده می‌کنند: آنزیم‌های موجود در پودرهای شستشوی بیولوژیکی پروتئین، نشاسته یا لکه‌های چربی روی لباس‌ها را تجزیه می‌کنند و آنزیم‌های موجود در تردکننده‌های گوشت پروتئین‌ها را به مولکول‌های کوچکتر تجزیه می‌کنند و باعث می‌شود گوشت راحت تر جویده شود.


title: آنزیم

text: در اواخر سده ۱۷ و اوایل سده ۱۸، هضم گوشت توسط ترشحات معده و تبدیل نشاسته به قند توسط عصاره‌های گیاهی و بزاق شناخته شد اما مکانیسم‌هایی که به موجب آن اتفاق می‌افتد مشخص نشده بود. شیمیدان فرانسوی، آنسلم پین اولین کسی بود که در سال ۱۸۳۳ آنزیم، دیاستاز را کشف کرد. چند دهه بعد، هنگام مطالعه تخمیر قند به الکل توسط مخمر، لویی پاستور نتیجه گرفت که این تخمیر توسط نیروی حیاتی موجود در سلول‌های مخمر به نام "تخمیر" ایجاد شده‌است، که تصور می‌شد فقط در موجودات زنده وجود دارد. وی نوشت: «تخمیر الکلی عملی است که با زندگی و سازماندهی سلول‌های مخمر ارتباط دارد، نه با مرگ یا قرارگیری سلول‌های مخمر.»


title: آنزیم

text: در سال ۱۸۷۷، ویلهلم کوهن (فیزیولوژیست آلمانی) برای اولین بار از اصطلاح "آنزیم"، که از واژه یونانی "ἔνζυμον"، به معنای «خمیر» یا «در خمیرمایه» است، برای توصیف این فرایند استفاده کرد. بعداً واژه "آنزیم" برای اشاره به مواد غیرزنده مانند پپسین مورد استفاده قرار گرفت و از کلمه "تخمیر" برای اشاره به فعالیت‌های شیمیایی تولید شده توسط موجودات زنده استفاده شد. ادوارد بوخنر اولین مقاله خود را در مورد مطالعه عصاره‌های مخمر در سال ۱۸۹۷ ارائه کرد. در یک سری آزمایش‌ها در دانشگاه هومبولت برلین، وی دریافت که شکر توسط عصاره مخمر حتی وقتی سلول مخمر زنده در مخلوط وجود ندارد تخمیر می‌شود او آنزیمی را که تخمیر ساکارز را به وجود آورد، " زیماز " نامید. وی در سال ۱۹۰۷ به دلیل «کشف یک روش تخمیر بدون سلول زنده» جایزه نوبل شیمی را دریافت کرد.


title: آنزیم

text: به دنبال نمونه بوخنر، معمولاً آنزیم‌ها مطابق واکنشی که انجام می‌دهند به صورت ترکیب پسوند "-آز" با اضافه بستر، برای نمونه، لاکتاز آنزیمی است که لاکتوز را جدا می‌کند یا بسته به نوع واکنش مانند، DNA پلیمراز که پلیمرهای DNA را تشکیل می‌دهد نامگذاری شده‌اند. هویت بیوشیمیایی آنزیم‌ها در اوایل دهه ۱۹۰۰ ناشناخته بود. بسیاری از دانشمندان مشاهده می‌کردند که فعالیت آنزیمی با پروتئین همراه است، اما دیگران (مانند برنده جایزه نوبل، ریچارد ویلستر) برا این باور بودند که پروتئین‌ها صرفاً حامل آنزیم‌های واقعی هستند و پروتئین‌ها به "خودی خود" قادر به کاتالیز نیستند.


title: آنزیم

text: در سال ۱۹۲۶، جیمز ب. سامنر نشان داد که آنزیم اوره‌آز پروتئین خالص است و موجب بلوری شدن آن می‌شود. او همچین در سال ۱۹۳۷ برای آنزیم کاتالاز نیز همین ترتیب را انجام داد. نتیجه‌گیری که پروتئین خالص می‌تواند همان آنزیم‌ها باشند به‌طور قطعی توسط جان هاوارد نورثروب و وندل مردیت استنلی، که در سال ۱۹۳۰ روی آنزیم‌های گوارشی پپسین، تریپسین و کیموتریپسین کار می‌کردند نشان داده شد. این سه دانشمند جایزه نوبل شیمی را در سال ۱۹۴۶ دریافت کردند. این کشف که آنزیم‌ها می‌توانند متبلور شوند، درنهایت باعث شد که ساختارهای آنها با بلورشناسی پرتو ایکس حل شود و نخستین بار برای لیزوزیم، آنزیمی که در اشک، بزاق و سفیده تخم‌مرغ یافت می‌شود و پوشش برخی از باکتری‌ها را هضم می‌کند انجام شد. این ساختار توسط گروهی به سرپرستی دیوید چیلتون فیلیپس حل و در سال ۱۹۶۵ منتشر شد. ساختار با وضوح بالا ی لیزوزیم آغازگر ایجاد زمینه زیست‌شناسی ساختاری و تلاش برای درک نحوه عملکرد آنزیم‌ها در سطح اتمی جزئیات بود.


title: آنزیم

text: نام آنزیم اغلب از زیر لایه آن یا واکنش شیمیایی که آن را کاتالیز می‌کند، گرفته می‌شود، با واژه‌ای که به صورت "-آز" در انتها تمام می شو"د". نمونه‌های آن شامل لاکتاز، الکل دهیدروژناز و دی‌ان‌ای پلیمراز است. آنزیم‌های مختلفی که همان واکنش شیمیایی را کاتالیز می‌کنند، ایزوزیمز نامیده می‌شوند.


title: آنزیم

text: اتحادیه بین‌المللی بیوشیمی و زیست‌شناسی مولکولی برای نامگذاری آنزیم‌ها، عدد گروه آنزیم (شماره EC) را ایجاد کرده‌است. هر آنزیم توسط دنباله ای از چهار عدد پیش از "EC" که مخفف "کمیسیون آنزیم" است توصیف می‌شوند. شماره اول آنزیم را به‌طور گسترده بر اساس مکانیسم آن طبقه‌بندی می‌کند. این بخش‌ها با سایر ویژگی‌ها از جمله بستر، محصولات و مکانیسم شیمیایی تقسیم می‌شوند. آنزیم با چهار نام عددی معین کاملاً مشخص می‌شود.


title: آنزیم

text: به عنوان مثال، هگزوکیناز (EC 2.7.1.1) یک ترانسفراز (EC 2) است که یک گروه فسفات (EC 2.7) را به یک قند هگزوز، یک مولکول حاوی گروه الکل اضافه می‌کند (EC 2.7.1).


title: آنزیم

text: آنزیم‌ها به‌طور کلی پروتئین‌های کروی هستند که به تنهایی یا در کمپلکس‌های بزرگتر فعالیت می‌کنند. دنباله اسیدهای آمینه ساختار را مشخص می‌کند که به نوبه خود فعالیت کاتالیزوری آنزیم را تعیین می‌کند. گرچه ساختار عملکرد را تعیین می‌کند، ولی فعالیت آنزیمی جدید نمی‌تواند به تنهایی از طریق ساختار پیش‌بینی شود. ساختارهای آنزیمی وقتی گرم می‌شوند یا در معرض دناتورانت‌های شیمیایی قرار می‌گیرند آشکار می‌شوند که واسرشتن نام دارد و این اختلال در ساختار معمولاً باعث از بین رفتن فعالیت می‌شود.


title: آنزیم

text: دناتوراسیون آنزیم معمولاً با دمای بالاتر از سطح طبیعی یک گونه مرتبط است. در نتیجه، آنزیم‌های موجود در باکتری‌هایی که در محیط‌های آتشفشانی مانند چشمه‌های آب گرم زندگی می‌کنند به دلیل توانایی عملکرد در دماهای بالا مورد مصارف صنعتی قرار می‌گیرند و به این ترتیب واکنش‌های آنزیمی کاتالیز شده با سرعت بسیار بالایی امکان‌پذیر می‌شوند.


title: آنزیم

text: آنزیم‌ها معمولاً بسیار بزرگتر از بسترهای آنها هستند. دامنه اندازه از ۶۲ اسید آمینه باقی‌مانده برای برای مونومر ۴-اگزالوکروتونات تائوتومراز، تا ۲۵۰۰ باقی‌مانده در سنتاز اسیدهای چرب حیوانات متفاوت است. تنها بخش کوچکی از ساختار آنها (حدود ۲–۴ آمینو اسید) که سایت کاتالیزوری نام دارد به‌طور مستقیم در کاتالیز درگیر است. این سایت کاتالیزوری در کنار یک یا چند سایت اتصال دهنده قرار دارد که در آن مانده‌ها بسترها را جهت می‌دهند. سایت کاتالیزوریک و سایت اتصال دهنده، سایت فعال آنزیم را تشکیل می‌دهند. اکثریت باقیمانده ساختار آنزیم به منظور حفظ جهت‌گیری دقیق و پویایی محل فعال در حضور دارد.


title: آنزیم

text: در بعضی از آنزیم‌ها هیچ اسید آمینه مستقیماً درگیر در کاتالیز نیست. در عوض آنزیم حاوی سایت‌هایی برای اتصال و جهت‌یابی کوفاکتور‌های کاتالیزوری است. ساختارهای آنزیمی همچنین ممکن است دارای مکانهای آلوستریک باشد که اتصال یک مولکول کوچک باعث ایجاد تغییر شکل می‌شود که باعث افزایش یا کاهش فعالیت می‌شود.


title: آنزیم

text: تعداد کمی از کاتالیزورهای بیولوژیکی مبتنی بر RNA به نام ریبوزیم‌ها وجود دارند که دوباره می‌توانند به تنهایی یا در کمپلکس به همراه پروتئین‌ها عمل کنند. رایج‌ترین این ریبوزوم است که از پروتئین و اجزای RNA کاتالیزوری تشکیل شده‌است.


title: آنزیم

text: جایگاه فعال ناحیه‌ای از آنزیمی است که در آن مولکول‌های بستر به هم متصل می شوند و تحت واکنش شیمیایی قرار می گیرند. جایگاه فعال متشکل از باقیمانده اسید آمینه است که پیوندهای موقتی با بستر ( محل اتصال ) و باقی مانده ای ایجاد می کند که واکنش را کاتالیز می کند. اگرچه جایگاه فعال فقط ۱۰ تا ۲۰ درصد از حجم آنزیم را اشغال می کند. اما مهمترین بخش در ساختار یک آنزیم است زیرا مستقیماً واکنش شیمیایی را کاتالیز می کند . این ماده معمولاً از سه تا چهار اسید آمینه تشکیل می شود، در حالی که سایر اسیدهای آمینه موجود در پروتئین برای حفظ ساختار سوم آنزیم مورد نیاز است.


title: آنزیم

text: هر جایگاه فعال تکامل یافته است تا برای اتصال یک بستر خاص و کاتالیز یک واکنش خاص بهینه شود و در نتیجه ویژگی بالایی داشته باشد . این ویژگی با آرایش اسیدهای آمینه در جایگاه فعال و ساختار بسترها تعیین می شود. گاهی اوقات آنزیم ها نیز برای انجام عملکرد خود نیاز به اتصال با برخی از کوفاکتورها را دارند. جایگاه فعال معمولاً یک شیار از آنزیم است که می تواند در یک تونل عمیق درون آنزیم قرار گیرد، یا بین رابط های آنزیم های چند مولتی قرار گیرد . یک جایگاه فعال می تواند یک واکنش را به طور مکرر کاتالیز کند زیرا باقیمانده ها در پایان واکنش تغییر نمی‌کنند (ممکن است در طول واکنش تغییر کنند، اما تا پایان دوباره تولید می شوند). این فرایند با کاهش انرژی فعال سازی واکنش حاصل می شود، بنابراین بسترهای بیشتری انرژی کافی برای انجام واکنش دارند.


title: آنزیم

text: آنزیم‌ها قبل از اینکه بتوانند هرگونه واکنش شیمیایی را کاتالیز کنند، باید بسترهای خود را متصل کنند. آنزیم‌ها معمولاً مشخص می‌کنند که به چه لایه‌هایی متصل می‌شوند و سپس واکنش شیمیایی کاتالیز می‌شود. ویژگی جایگاه اتصال با شکل مکمل، بار و ویژگی‌های آب دوست / آبگریز به لایه‌ها بدست می‌آید؛ بنابراین آنزیم‌ها می‌توانند بین مولکول‌های سوبسترا بسیار شبیه از لحاظ شیمی گزینی، جهت‌گزینی و استریوسپکتیک تفاوت قائل شوند.


title: آنزیم

text: برخی از آنزیم‌هایی که بالاترین ویژگی و دقت را نشان می‌دهند، در کپی و بیان ژنوم نقش دارند. برخی از این آنزیم‌ها مکانیسم‌های نمونه‌خوانی دارند. در اینجا، آنزیمی مانند DNA پلیمراز در مرحله اول یک واکنش را کاتالیز می‌کند و سپس در مرحله دوم صحت محصول را بررسی می‌کند. این فرایند دو مرحله ای منجر به میانگین نرخ خطای کمتر از ۱ خطا در ۱۰۰ میلیون واکنش در پلیمرازهای پستانداران با راستی بالا می‌شود. مکانیسم‌های تصحیح مشابه نیز در RNA پلی مراز، آمینواسیل tRNA سنتاز و ریبوزوم یافت می‌شود.


title: آنزیم

text: برعکس، برخی از آنزیم‌ها دارای خاصیت گسترده بی نظمی آنزیمی هستند و بر روی طیف وسیعی از لایه‌های مختلف مرتبط با فیزیولوژیک اثر می‌گذارند. بسیاری از آنزیم‌ها دارای فعالیت‌های جانبی کوچکی هستند که به‌طور اتفاقی (نظریه تکامل مولکولی خنثی) به‌وجود آمده‌اند، که ممکن است نقطه شروع انتخاب تکاملی جدید باشد. برای توضیح ویژگی مشاهده شده آنزیم‌ها، در سال ۱۸۹۴ هرمان امیل فیشر، شیمی‌دان آلمانی و برنده جایزه نوبل شیمی پیشنهاد کرد که آنزیم و سوبسترا دارای اشکال هندسی مکمل خاصی هستند که دقیقاً در یکدیگر جای می‌گیرند. این پیشنهاد اغلب به عنوان مدل «قفل و کلید» نامیده می‌شود. این مدل اولیه ویژگی آنزیم را توضیح می‌دهد، اما قادر به توضیح ثبات حالت گذار که آنزیم‌ها به دست می‌آورند نیست.


title: آنزیم

text: در سال ۱۹۵۸، دانیل کوشلند اصلاحاتی را در مدل قفل و کلید پیشنهاد داد: از آنجا که آنزیم‌ها ساختارهای نسبتاً انعطاف‌پذیر هستند، در اثر فعل و انفعال بستر با آنزیم، سایت فعال به‌طور مداوم با تعامل با بستر تغییر فرم می‌دهد. در نتیجه، بستر به سادگی به یک مکان فعال سفت و سخت متصل نمی‌شود. زنجیره‌های جانبی اسید آمینه که جایگاه فعال را تشکیل می‌دهند در موقعیت‌های دقیق قالب‌بندی می‌شوند که آنزیم را قادر می‌سازد تا عملکرد کاتالیزوری خود را انجام دهد. در بعضی موارد مانند گلیکوزید هیدرولازها، مولکول سوبسترا نیز با ورود به محل فعال، اندکی تغییر شکل می‌دهد. سایت فعال همچنان تغییر می‌کند تا زمانی که بستر کاملاً بسته شود در آن زمان شکل نهایی و توزیع بار تعیین می‌شود. تناسب القایی ممکن است درستی تشخیص مولکولی را در حضوری رقابتی و نویز از طریق مکانیسم تصحیح ساختاری افزایش دهد.


title: آنزیم

text: آنزیم‌ها می‌توانند واکنش‌ها را از چند طریق تسریع کنند، همه این راه‌های گوناگون در نهایت انرژی فعال سازی را کاهش می‌دهند (ΔG ، انرژی آزاد گیبس)


title: آنزیم

text: آنزیم‌ها ممکن است به‌طور همزمان از چندین مکانیزم استفاده کنند. به عنوان مثال، پروتئازها مانند تریپسین با استفاده از یک سه‌گانه کاتالیزوری، کاتالیز کووالانسی را با استفاده از یک حفره اکسیانیون انجام دهند و تجمع بار را در حالت گذار تثبیت می‌کنند و با استفاده از یک بستر آب گرا، هیدرولیز کامل را ایجاد می‌کنند.


title: آنزیم

text: آنزیم‌ها ساختارهای ساکن و سختی نیستند. در عوض آنها دارای حرکت‌های دینامیکی پیچیده داخلی شامل حرکات قسمت‌هایی از ساختار آنزیم مانند باقیمانده اسیدهای آمینه جداگانه، گروه‌های باقیمانده که یک حلقه پروتئین یا واحد ساختار ثانویه تشکیل می‌دهند، یا حتی یک کل حوزه پروتئین هستند. این حرکات منجر به ایجاد یک مجموعه ساختاری از ساختارهای کمی متفاوت می‌شود که در تعادل با یکدیگر تعامل برقرار می‌کنند. حالات مختلف درون این مجموعه ممکن است با جنبه‌های مختلف عملکرد آنزیم مرتبط باشد. به عنوان مثال، ترکیبات مختلف آنزیم دی هیدروفولات ردوکتاز مطابق با تئوری تشدید کاتالیزوری با اتصال بستر، تجزیه، آزاد سازی کوفاکتور و مراحل آزاد سازی محصول از چرخه کاتالیزوری مرتبط است.


title: آنزیم

text: ارائه بستر فرایندی است که در آن آنزیم از بستر خود جدا می‌شود. آنزیم‌ها را می‌توان به غشا پلاسما به دور از یک بستر در هسته یا سیتوزول جدا کرد. یا درون غشا، یک آنزیم را می‌توان به صورت تقسیم لیپید دور از بستر خود در ناحیه مختل شده جدا کرد. هنگامی که آنزیم آزاد می‌شود با بستر آن مخلوط می‌شود. متناوباً، می‌توان آنزیم را در نزدیکی بستر آن جداسازی کرد تا آنزیم فعال شود. به عنوان مثال، آنزیم می‌تواند محلول باشد و هنگام فعال شدن به یک لیپید در غشای پلاسما متصل شود و سپس بر روی مولکول‌های غشای پلاسما عمل کند.


title: آنزیم

text: مکان‌های آلوستریک یا دگرریختار محل‌هایی روی آنزیم هستند که از جایگاه فعال متمایز هستند و به مولکول‌های محیط سلولی متصل می‌شوند. این مولکول‌ها سپس باعث تغییر در ساختار یا دینامیک آنزیمی می‌شوند که به جایگاه فعال منتقل می‌شود و بنابراین بر سرعت واکنش آنزیم تأثیر می‌گذارد. به این ترتیب، برهمکنش دگرریختار می‌تواند آنزیم‌ها را مهار یا فعال کند. برهمکنش دگرریختار با متابولیت‌های بالادست یا پایین دست در مسیر متابولیسم آنزیم باعث تنظیم بازخورد می‌شود و فعالیت آنزیم را با توجه به شار از طریق بقیه مسیر تغییر می‌دهد.


title: آنزیم

text: برخی از آنزیم‌ها برای نشان دادن فعالیت کامل نیازی به مؤلفه‌های اضافی ندارند. برخی دیگر برای محدود کردن فعالیت به مولکولهای غیر پروتئینی به نام کوفاکتور نیاز دارند. کوفاکتورها می‌توانند به صورت معدنی (مانند یون‌های فلزی و خوشه‌های گوگرد آهن یا ترکیبات آلی (به عنوان مثال، فلاوین و هم) باشند. این کوفاکتورها اهداف بسیاری را ارائه می‌دهند. به عنوان مثال، یون‌های فلزی می‌توانند در تثبیت گونه‌های هسته‌ای در محل فعال کمک کنند. کوفاکتورهای آلی می‌توانند یا کوآنزیم‌هایی باشند که در طی واکنش از محل فعال آنزیم آزاد می‌شوند، یا گروه‌های پروتز که محکم به آنزیم وصل می‌شوند. گروه‌های پروتزهای آلی می‌توانند به صورت کووالانسی محدود شوند (به عنوان مثال، بیوتین در آنزیم‌هایی مانند پیروات کربوکسیلاز).


title: آنزیم

text: کربنیک آنهیدراز نمونه‌ای از آنزیمیست که حاوی کوفاکتور است، که از یک کوفاکتور روی که به عنوان بخشی از سایت فعال آن وجود دارد استفاده می‌کند. این یون‌ها یا مولکول‌های معمولاً در محل فعال یافت می‌شوند و درگیر در کاتالیز هستند. به عنوان مثال، فلاوین و سازنده‌های هم اغلب در واکنش‌های ردوکس نقش دارند.


title: آنزیم

text: به آنزیم‌هایی که به کوفاکتور احتیاج دارند اما محدودیتی ندارند "آنزیم بنزیم" یا "آپوپروتئین" گفته می‌شود. یک آنزیم همراه با کوفاکتور مورد نیاز برای فعالیت یک هولوآنزیم یا هالوآنزیم نامیده می‌شود. اصطلاح "هولوزیم" نیز می‌تواند برای آنزیم‌هایی از جمله DNA پلیمرازها که حاوی زیر واحدهای پروتئینی متعددی هستند استفاده شود. در اینجا هولوزانیم یک کمپلکس کامل است که شامل تمام زیر واحدهای مورد نیاز برای فعالیت است.


title: آنزیم

text: کوآنزیم‌ها مولکول‌های آلی کوچکی هستند که می‌توانند آزادانه یا محکم به آنزیم متصل شوند. کوآنزیم‌ها گروه‌های شیمیایی را از یک آنزیم به دیگری منتقل می‌کنند. نمونه‌های آن شامل نیکوتین‌آمید آدنین دی‌نوکلئوتید فسفات (NADPH)، نیکوتین‌آمید آدنین دی‌نوکلئوتید (NADH) و آدنوزین تری‌فسفات (ATP) است. برخی کوآنزیم‌ها، مانند فلاوین مونونوکلئوتید (FMN)، فلاوین آدنین دینوکلئوتید (FAD)، تیامین پیروفسفات (TPP) و تترا هیدروفولات (THF) از ویتامین‌ها مشتق می‌شوند. این کوآنزیم‌ها نمی‌توانند توسط بدن طی فرایند سنتز نوپدید ساخته شوند و ترکیبات (ویتامین‌ها) که از نزدیک مرتبط هستند باید از رژیم غذایی حاصل شود. گروه‌های شیمیایی حمل شده شامل موارد زیر هستند:


title: آنزیم

text: از آنجا که کوآنزیم‌ها به عنوان یک نتیجه از عمل آنزیم شیمیایی تغییر می‌یابند، در نظر گرفتن کوآنزیم‌ها به عنوان یک کلاس خاص از سوبستراها، یا سوبستراهای دوم مفید است که برای بسیاری از آنزیم‌های مختلف مشترک است. به عنوان مثال، حدود ۱۰۰۰ آنزیم شناخته شده‌است که از کوآنزیم NADH استفاده می‌کنند.


title: آنزیم

text: کوآنزیم‌ها معمولاً به‌طور مداوم بازسازی می‌شوند و غلظت آنها در سطح ثابت داخل سلول حفظ می‌شود. به عنوان مثال، NADPH از طریق مسیر فسفات پنتوز و اس-آدنوزیل متیونین توسط متیونین آدنوزیل‌ترانسفراز بازسازی می‌شود. این بازسازی مداوم یعنی مقادیر کمی از کوآنزیم‌ها می‌توانند بسیار فشرده استفاده شوند. به عنوان مثال، بدن انسان هر روز وزن خود را در ATP تغییر می‌دهد.


title: آنزیم

text: مانند همه کاتالیزورها، آنزیم‌ها موقعیت تعادل شیمیایی واکنش را تغییر نمی‌دهند. در حضور آنزیم، واکنش در همان جهت که آنزیم نیز حضور ندارد انجام می‌شود فقط حضور آنزیم موجب می‌شود که با سرعت بیشتری انجام شود. به عنوان مثال، انیدراز کربنیک بسته به غلظت واکنش دهنده‌های آن، واکنش آن را از هر جهت تغییر می‌دهد:


title: آنزیم

text: میزان واکنش بستگی به انرژی فعال‌سازی مورد نیاز برای تشکیل حالت گذار دارد که پس از آن در محصولات فروپاشی می‌شود. آنزیم‌ها با کاهش انرژی حالت گذار، سرعت واکنش را افزایش می‌دهند. اول، اتصال یک مجموعه پیچیده آنزیم-سوبسترا کم انرژی (ES) را تشکیل می‌دهد. دوم، آنزیم وضعیت انتقال را به گونه‌ای تثبیت می‌کند که در مقایسه با واکنش غیرقابل تجزیه (ES ) به انرژی کمتری برای رسیدن به آن نیاز دارد. سرانجام، کمپلکس آنزیم-محصول (EP) برای انتشار محصولات جدا می‌شود.


title: آنزیم

text: آنزیم‌ها می‌توانند دو یا چند واکنش ایجاد کنند، به طوری که می‌توان از یک واکنش ترمودینامیکی مطلوب برای «رانش» ترمودینامیکی نامطلوب استفاده کرد به طوری که انرژی ترکیبی محصولات پایین‌تر از سوبستراها باشد. به عنوان مثال، هیدرولیز ATP اغلب برای هدایت سایر واکنشهای شیمیایی استفاده می‌شود.


title: آنزیم

text: سینتیک آنزیم بررسی چگونگی اتصال آنزیم‌ها به سوبستراها و تبدیل آنها به محصولات است. داده‌های نرخ استفاده شده در آنالیزهای سینتیکی معمولاً از سنجش آنزیمی به دست می‌آیند. در سال ۱۹۱۳ لیونور میکائلیس و ماد منتن نظریه کمی از سینتیک آنزیم را مطرح کردند که از آن به عنوان سینتیک میکائلیس–منتن یاد می‌شود. سهم عمده میکائلیس و منتن در فکر کردن به واکنشهای آنزیمی در دو مرحله بود. در حالت اول، سوبسترا برگشت‌پذیر به آنزیم متصل می‌شود، و کمپلکس آنزیم-سوبسترا را تشکیل می‌دهد که به افتخار آنها مجموعه کمپلکس میکائلیس و منتن نامیده می‌شود. سپس آنزیم مرحله شیمیایی واکنش را کاتالیز می‌کند و محصول را آزاد می‌کند. این کار توسط جرج ادوارد بریگز و جان هالدین توسعه یافت. آنها معادلات سینتیک را بدست آوردند که امروزه هنوز هم کاربرد گسترده‌ای دارند.


title: آنزیم

text: میزان آنزیم به شرایط محلول و غلظت سوبسترا بستگی دارد. برای پیدا کردن حداکثر سرعت یک واکنش آنزیمی، غلظت سوبسترا افزایش می‌یابد تا اینکه یک مقدار ثابت در شکل‌گیری محصول مشاهده شود که در منحنی اشباع مقابل نشان داده شده‌است. با افزایش غلظت سوبسترا، بیشتر و بیشتر آنزیم آزاد به کمپلکس substrate-bound ES ES تبدیل می‌شود و اشباع رخ می‌دهد. در ماکزیمم سرعت واکنش ("V" ) آنزیم، تمام سایت‌های فعال آنزیم به سوبسترا متصل شده و مقدار کمپلکس ES همان مقدار کل آنزیم است.


title: آنزیم

text: "V" تنها یکی از چند پارامتر مهم سینتیکی است. مقدار بستر مورد نیاز برای دستیابی به میزان واکنش خاص نیز مهم است که توسط ثابت سینتیک میکائلیس–منتن ("K") که غلظت بستر مورد نیاز یک آنزیم برای رسیدن به نیمی از سرعت واکنش حداکثر ("V" ) آن است، داده شده‌است. به‌طور کلی، هر آنزیم دارای یک "K" ویژه برای یک بستر مشخص است. یکی دیگر از ثابت‌های مفید، "k" است که به آن "عدد گردش" نیز گفته می‌شود و تعداد مولکول‌های بستر است که توسط یک سایت فعال در هر ثانیه اداره می‌شود.


title: آنزیم

text: کارایی یک آنزیم را می‌توان بر حسب "k"/"K" بیان کرد که ثابت ویژه نیز نامیده می‌شود و ثابت سرعت را برای همه مراحل واکنش را شامل می‌شود. از آنجا که ثابت ویژه هم میل ترکیبی و هم توانایی کاتالیزوری را بازتاب می‌دهد، برای مقایسه آنزیم‌های مختلف با یکدیگر یا همان آنزیم با لایه‌های مختلف مفید است. حداکثر نظری برای ثابت ویژه را حد انتشار می‌نامند که حدود 10 تا 10 (M s) است. در این مرحله، هر برخورد آنزیم با بستر آن منجر به کاتالیز می‌شود و سرعت تشکیل محصول با سرعت واکنش محدود نمی‌شود بلکه با سرعت انتشار محدود می‌شود. آنزیم‌های دارای این ویژگی را آنزیم کاملاً کاتالیزوری یا از نظر "جنبشی کامل" می‌نامند. نمونه این نوع آنزیم‌ها تریوز فسفات ایزومراز، کربنیک آنهیدراز، استیل‌کولین‌استراز، کاتالاز، فوماراز، بتالاکتاماز و سوپراکسید دیسموتاز هستند. تغییر و تبدیل این نوع آنزیم‌ها می‌تواند به چندین میلیون واکنش در ثانیه برسد. اما بیشتر آنزیم‌ها کاملاً کاتالیزوری نیستند: مقادیر متوسط مقدار formula_1 و formula_2 به ترتیب حدود formula_3 و formula_4 است.


title: آنزیم

text: سینتیک میکائلیس–منتن به قانون فعالیت جرمی متکی است، که از مفروضات واپخش آزاد و برخورد تصادفی از ترمودینامیک ناشی می‌شود. بسیاری از فرایندهای بیوشیمیایی یا سلولی به دلیل ازدحام ماکرومولکولی و حرکت مولکولی محدود، از این شرایط به‌طور قابل توجهی منحرف می‌شوند. اخیراً، با گسترش نمونه کمپلکس سعی در اصلاح این اثرات دارند.


title: آنزیم

text: میزان سرعت واکنش آنزیم به وسیله انواع مختلفی از مهارکننده‌های آنزیم قابل کاهش است. بازدارنده‌های آنزیمی عوامل مولکولی هستند که با کاتالیزوز تداخل پیدا کرده و واکنش‌های آنزیمی را آهسته یا متوقف می‌کنند. بازدارنده‌ها به صورت برگشت‌پذیر یا برگشت‌ناپذیر هستند. بازدارنده‌های برگشت‌پذیر عبارتند از:


title: آنزیم

text: یک بازدارندهٔ رقابتی به خاطر تشابه در هندسه مولکولی یا سوبسترا برای جایگاه فعال آنزیم رقابت می‌کند با اشغال جایگاه فعال توسط بازدارنده از اتصال سوبسترا با آنزیم ممانعت می‌کند. مهارکننده (Competitive inhibition) و سوبسترا نمی‌توانند همزمان با آنزیم متصل شوند. اغلب مهار کننده‌های رقابتی کاملاً شبیه سوبسترا واقعی آنزیم هستند. به عنوان مثال، داروی متوترکسات یک مهار کننده رقابتی آنزیم دی هیدروفولات ردوکتاز است که باعث کاهش دی هیدروفولات به تتراهیدروفولات می‌شود. شباهت بین ساختارهای دی هیدروفولات و این دارو در شکل نشان داده شده‌است. با غلظت زیاد سوبسترا می‌توان بر این نوع مهارکننده غلبه کرد. در برخی موارد، مهارکننده می‌تواند به سایتی غیر از محل اتصال سوبسترا معمولی وصل شود و یک اثر آلوستریک برای تغییر شکل محل اتصال معمولی اعمال کند.


title: آنزیم

text: مهارکننده غیر رقابتی (Non-competitive inhibition) به مکانی غیر از محل اتصال سوبسترا متصل می‌شود. سوبسترا هنوز هم با تمایل معمول آن متصل می‌شود و از این رو K یکسان باقی می‌ماند. با این حال بازدارنده بازده کاتالیزوری آنزیم را کاهش می‌دهد به طوری که V کاهش می‌یابد. بر خلاف مهار رقابتی، نمی توان با غلظت زیاد سوبسترا بر مهار غیر رقابتی سوبسترا غلبه کرد. مهار آنزیم انولاز در مسیر گلیکولیز توسط یون فلوئور نوعی از مهار غیر رقابتی است.


title: آنزیم

text: مهارکننده بدون رقابت (Uncompetitive inhibitor) نمی‌تواند تنها به مجموعه آنزیم سوبسترا وصل شود، از این رو، این نوع مهارکننده‌ها در غلظت بالای سوبسترا مؤثر هستند. در حضور مهارکننده، مجموعه آنزیم-سوبسترا غیرفعال است. این نوع مهار نادر است. یک بازدارندهٔ نارقابتی در مکانی غیر از سوبسترا به آنزیم متصل شده و بر خلاف مهارکنندهٔ رقابتی تنها به کمپلکس ES متصل می‌شود.


title: آنزیم

text: یک مهار کننده مخلوط (Mixed inhibition) به یک سایت آلوستریک متصل می‌شود و اتصال سوبسترا و بازدارنده روی یکدیگر تأثیر می‌گذارند. عملکرد آنزیم هنگام اتصال به بازدارنده کاهش می‌یابد اما از بین نمی‌رود. این نوع بازدارنده‌ها از معادله میکائلیس–منتن پیروی نمی‌کنند.


title: آنزیم

text: یک بازدارنده برگشت‌ناپذیر، آنزیم را معمولاً با ایجاد پیوند کووالانسی به پروتئین به‌طور دائمی غیرفعال می‌کند. پنی‌سیلین و آسپرین داروهای رایجی هستند که به این روش عمل می‌کنند.


title: آنزیم

text: در بسیاری از ارگانیسم‌ها، بازدارنده‌ها ممکن است به عنوان بخشی از یک مکانیسم بازخورد عمل کنند. اگر یک آنزیم بیش از حد یک ماده در ارگانیسم تولید کند، ممکن است آن ماده به عنوان یک بازدارنده برای آنزیم در ابتدای مسیر تولیدکننده آن عمل کند و باعث کند شدن تولید ماده در صورت وجود مقدار کافی شود که نوعی بازخورد منفی است. مسیرهای متابولیکی عمده مانند چرخه اسید سیتریک از این مکانیسم استفاده می‌کنند.


title: آنزیم

text: از آنجا که بازدارنده‌ها عملکرد آنزیم‌ها را تعدیل می‌کنند، اغلب به عنوان دارو استفاده می‌شوند. بسیاری از این داروها بازدارنده‌های قابل برگشت رقابتی هستند که شبیه سوبسترا بومی آنزیم هستند، مشابه متوترکسات که در بالا اشاره شد، سایر نمونه‌های معروف شامل استاتین‌هایی است که برای درمان کلسترول بالا استفاده می‌شود، و بازدارنده‌های پروتئاز که برای درمان عفونت‌های ویروسی مانند ویروس HIV استفاده می‌شود. یک نمونه معمول از یک بازدارنده برگشت‌ناپذیر که به عنوان دارو استفاده می‌شود، آسپرین یا استیل‌سالیسیلیک اسید است که آنزیم‌های COX-1 و COX-2 را که پروستاگلاندین پیام رسان التهاب را مهار می‌کنند. دیگر بازدارنده‌های آنزیم سموم هستند. به عنوان مثال، سیانور یک مهارکننده آنزیم برگشت‌ناپذیر است که با مس و آهن در محل فعال آنزیم سیتوکروم اکسیداز سی ترکیب شده و از تنفس سلولی جلوگیری می‌کند.


title: آنزیم

text: آنزیم ها غالباً در حاملهای بی اثر و نامحلول تثبیت می شوند که به دلیل قابلیت استفاده مجدد چند برابر ، کارایی آنها را افزایش می دهند. خواص آنزیم های بی حرکت به روش بی حرکتی و نوع حامل بستگی دارد. انتخاب حامل معمولاً مربوط به سازگاری زیستی ، پایداری شیمیایی و حرارتی ، عدم حلالیت در شرایط واکنش ، قابلیت بازسازی و استفاده مجدد آسان و همچنین بازده هزینه است.


title: آنزیم

text: اکثر آنزیم‌ها نسبتاً ناپایدار هستند و هزینه‌های تولید و جداسازی بالایی دارند و این یک نقطه ضعف را نشان می‌دهد که بازیابی آنزیم‌های فعال در مخلوط واکنش پس از استفاده از نظر فنی بسیار دشوار است. آنزیمهای بی حرکت مورد توجه بسیاری قرار گرفته که مایلند از فناوری بی‌حرکتی آنزیمی برای اهداف خاص در بخشهای پزشکی و صنعتی استفاده کنند. اصطلاح «آنزیمهای بی حرکت» به آنزیمهایی گفته می‌شود که از نظر فیزیکی به تکیه گاه‌های جامد خاص متصل شده و بنابراین محدود شده‌اند و می‌توانند به‌طور مکرر و مداوم با حفظ فعالیتهای کاتالیزوری خود مورد استفاده قرار گیرند.


title: آنزیم

text: در سالهای اخیر، به‌طور موازی با درک مکانیسم‌های بیوسنتز آنزیمی، بهره‌وری آنزیمی از طریق بهبود فناوری مهندسی ژنتیک، فناوری کشت میکروبی در حال رشد است. استفاده آنزیم بی حرکت در بیوتکنولوژی دارای مزایایی است. معرفی کاتالیزورهای آنزیمی بی حرکت، عملکرد فنی فرایندهای صنعتی را بسیار بهبود بخشیده و در نتیجه راندمان و بهره‌وری اقتصادی را افزایش داده‌است. آنزیم‌های بی حرکت معمولاً پایدارتر از آنزیم‌های متحرک هستند، می‌توان با حذف آنزیم از محلول واکنش، سرعت واکنش را کنترل کرد. یک مزیت اضافی جداسازی آسان آنزیم از محصول است تا بتوان از آلودگی جلوگیری کرد. همچنین، استفاده از آنزیم بی حرکت امکان ایجاد یک سیستم واکنش چند آنزیمی را فراهم می‌کند. طی دهه‌های گذشته، مطالعات بیوشیمیایی و بیوفیزیکی به منظور افزایش پایداری و فعالیت آنزیم‌ها از طریق بی‌حرکتی آنزیم‌ها، به‌طور فعال انجام شده‌است.


title: آنزیم

text: الکترود آنزیمی یک مبدل شیمیایی کوچک است که با ترکیب یک روش الکتروشیمیایی با فعالیت آنزیم بی حرکت کار می‌کند. برای نمونه از گلوکز اکسیداز تثبیت شده روی ژل برای اندازه‌گیری غلظت گلوکز در محلولهای بیولوژیکی و در بافتهای آزمایشگاهی استفاده می‌کند.


title: آنزیم

text: آنزیم‌ها اجزای اساسی کاتالیزوری زیست‌شناسی هستند و آنزیم‌های فعال اکسیداسیون ردوکس را در سطوح الکترود جذب می‌کنند و امکان جستجوی مستقیم عملکرد آنها را فراهم می‌کند. از طریق اندازه‌گیری‌های الکتروشیمیایی استاندارد، فعالیت کاتالیزوری، برگشت‌پذیری و پایداری، پتانسیل کوفاکتورهای فعال ردوکس و سرعت انتقال الکترون بین سطحی را می‌توان به راحتی اندازه گرفت. تحقیقات مکانیکی در مورد نرخ بالای الکتروکاتالیستی و انتخاب آنزیم‌ها ممکن است از طراحی الکتروکاتالیست‌های مولکولی و ناهمگن مصنوعی الهام بگیرد. تحقیقات الکتروشیمیایی آنزیم‌ها همچنین به درک ما از فعالیت آنها در محیط بیولوژیکی و چرایی تکامل آنها در ساختار و عملکرد فعلی کمک می‌کند. با این حال، آرایه متداول تکنیک‌های الکتروشیمیایی (به عنوان مثال، ولتامتری و کرونوآمپومتری) به تنهایی یک تصویر محدود از رابط آنزیم-الکترود را ارائه می‌دهد.


title: آنزیم

text: در حسگرهای زیستی و سلولهای سوخت زیستی، اغلب سرعت انتقال الکترون بین سطح آنزیم و الکترود برای بهبود عملکرد دستگاه‌ها (حساسیت یا توان خروجی) مطلوب است. سه استراتژی مهم در دسترس برای بهبود عملکرد الکترودهای اصلاح شده با آنزیم: استفاده از مهندسی پروتئین، پلیمرهای طراح (designer polymers) و نانومواد است. مهندسی پروتئین یا پروتئین‌های تشکیل دهنده عناصر بیوکاتالیستی امکان تنظیم ثبات، فعالیت و ویژگی آنها را فراهم می‌کند. همچنین می‌تواند باعث تغییر کارایی بی حرکتی آنزیم شود (به عنوان مثال جذب در مقابل بیحرکتی کووالانسی). اگر انتقال مستقیم الکترون مطلوب نباشد، ممکن است بتوان پلیمرهایی را در سیستم وارد کرد که انتقال الکترون را به سطح الکترود یا از آن واسطه می‌کنند. اخیراً پیشرفت چشمگیری در طراحی پلیمرها برای اصلاح الکترودها، از جمله پلیمرهای منقوش مولکولی و پلیمرهای پاسخ دهنده، حاصل شده‌است. سومین عنصری که می‌تواند در الکترودها گنجانده شود، ذرات نانو است. این نانومواد می‌توانند به عنوان داربست از طریق جذب یا واکنش شیمیایی با گروه‌های عاملی، افزایش سطح و مقاومت الکترود، عناصر بیولوژیکی را بی حرکت کنند. انبوهی از نانومواد به عنوان بخشی از جدیدترین الکترودهای اصلاح شده با آنزیم، از جمله گرافن، نانولوله‌های کربنی، نانوذرات فلزی، سیلیس‌ها و چارچوب‌های فلزی - آلی در حال آزمایش است. بعضی از اینها همچنین می‌توانند به عنوان نانوسیم طراحی شوند تا بتوانند انتقال مستقیم الکترون از نقاط فعال دیستال را در آنزیم‌ها انجام دهند یا کوتاه کنند.


title: آنزیم

text: از آنجا که آنزیم‌ها از پروتئین تشکیل شده‌اند، عملکرد آنها نسبت به تغییر در بسیاری از عوامل شیمیایی فیزیکی مانند pH، دما، غلظت بستر و غیره حساس است.


title: آنزیم

text: به منظور بررسی اثر افزایش غلظت آنزیم بر میزان واکنش، بستر باید در مقدار اضافی وجود داشته باشد. به عنوان مثال، واکنش باید مستقل از غلظت بستر باشد. هرگونه تغییر در مقدار محصول تشکیل شده طی یک دوره زمانی مشخص به سطح آنزیم موجود بستگی خواهد داشت. گفته می‌شود این واکنشها «مرتبه صفر» هستند زیرا سرعتها از غلظت بستر مستقل نیستند و برابر با بعضی از ثابتهای k هستند. شکل‌گیری محصول با سرعتی خطی با زمان پیش می‌رود. افزودن بستر بیشتر به افزایش نرخ کمک نمی‌کند.