شيمی پيشرانه (Propellant chemistry) شاخه ای از علم شیمی محسوب می شود که به مطالعه و بررسی مواد پر انرژی (مانند سوخت و اکسید کننده) می پردازد. این مواد شیمیایی در واقع برای سوختن یکنواخت و بدون هیچگونه خطری، برای تامین انرژی پیشرانش طراحی و تولید می گردند. این رشته دانشگاهی از گرایش های کارشناسی ارشد شیمی محسوب می شود. در مقالات پیشین نشریه جهان شیمی فیزیک، درباره رشته های دانشگاهی شیمی، شیمی محض، شیمی کاربردی، شیمی آلی، شیمی معدنی، شیمی فیزیک، شیمی تجزیه، فیتو شیمی، شیمی پلیمر، نانو شیمی، شیمی دریا، شیمی کاتالیست و شیمی و فناوری اسانس مطالبی را مطرح کرده ایم. در این مقاله به معرفی گرایش شيمي پيشرانه در دانشگاه پرداخته می شود. لطفا همراهی بفرمایید.
فهرست مطالب این مقاله
۱- مقدمه
۲- رشته شيمی پيشرانه در دانشگاه
۳- معرفی دانشگاه هایی که رشته شيمی پيشرانه را ارائه می دهند
۴- دوره کارشناسی ارشد رشته شيمی پيشرانه
۵- گرایش پيشرانه برای چه کسانی مناسب است
۶- بازار کار و آینده شغلی فارغ التحصیلان رشته شيمی پيشرانه
مقدمه
پیشرانه به مواد پر انرژی گفته می شود که جهت تامین انرژی پیشرانش کاربرد دارد. در یک موشک، سوخت با ماده اکسنده که شامل یک گاز تسریع کننده احتراق (اکسیژن) می باشد، ترکیب می گردد. در واقع این ترکیب که یک پیشران است، می سوزد و در نتیجه گاز های بسیار داغی را تولید می کند. این گازها در اثر گرما منبسط می گردند و از طریق یک دماغه خارج می شوند. در نهایت سبب حرکت موشک به سمت بالا خواهند شد.
توجه داشته باشید که در محفظه احتراق، نیروی پیشران از تبدیل انرژی شیمیایی سوخت به انرژی جنبشی تولید می شود. به طور کلی می توان پیشرانه ها را به چهار دسته پیشرانه های مایع، پیشرانه های جامد، پیشرانه های ژل و پیشرانه های هیبرید طبقه بندی کرد. می توان اینطور بیان کرد که پیشرانه های ژل و پیشرانه های هیبرید به ترتیب نسل پیشرفته پیشرانه های مایع و پیشرانه های جامد می باشند. در جدول زیر تعدادی از تفاوت های پیشرانه های مایع و پیشرانه های جامد آورده شده است.
| پیشرانه های مایع | پیشرانه های جامد |
| تکنولوژی موتور پیچیده و گران می باشد | تکنولوژی موتور ساده و ارزان می باشد |
| امکان توقف – شروع مجدد | عدم امکان توقف – شروع مجدد |
| تراست کم تا متوسط در مدت زمان بالا | تراست بالا در مدت زمان کوتاه |
| کنترل تراست امکان‌پذیر است | کنترل تراست تقریباً امکان ناپذیر است |
| آماده سازی آن زمان بر و پر هزینه است | آماده سازی سریع و کم هزینه است |
| انبار داری با شرایط خاص نیاز دارد | انبار داری نسبتا آسان می باشد |
رشته شيمی پيشرانه در دانشگاه
فارغ التحصیلان مقطع کارشناسی رشته دانشگاهی شیمی، می توانند در داخل و خارج از کشور در دو مقطع ارشد و دکتری شيمی پيشرانه به تحصیل خود ادامه دهند. البته لازم به ذکر است که فعلا در ایران، پذیرش در گرایش پيشرانه فقط در دوره کارشناسی ارشد انجام می شود. توجه داشته باشید که پذیرش در این گرایش در دانشگاه های دولتی (به صورت روزانه و نوبت دوم)، پیام نور، پردیس و دانشگاه آزاد صورت می گیرد. نحوه پذیرش در این گرایش هم به شکل قبولی در آزمون و هم به صورت بدون آزمون و صرفا با سوابق تحصیلی (معدل) انجام می گیرد.
همانطور که بیان شد، رشته شيمی پيشرانه به بحث و بررسی درباره تکنولوژی ساخت و تولید سوخت موشک می پردازد. پیشرانه ها مواد شیمیایی بسیار مهمی می باشند که در حقیقت به معنای هل دهنده مشهورند. این مواد شیمیایی به عنوان سوخت مناسب جهت تامین انرژی در موتور ها، توربین ها، هواپیما و موشک کاربرد دارند. سوخت موشک معمولا به دو صورت جامد و مایع وجود دارد، بنابراین دو زیر شاخه (پیشرانه جامد و مایع) برای این گرایش شیمی داریم.
دانشجویان در این گرایش با انواع مختلف پیشرانه ها، چگونگی بهینه سازی و کارآیی آنها و در نهایت فرآیند های سوخت و احتراق در سامانه های موشکی آشنا می شوند. همانطور که بیان شد، پیشرانه ها می توانند مایع، جامد، ژل یا هیبرید باشند که در این گرایش به تفصیل مورد بحث و بررسی قرار می گیرند. به بیان دیگر می توان گفت که در رشته دانشگاهی شیمی پيشرانه ها به مطالعه و بررسی سامانه های جلو برنده از جمله موتور های پيستونی، توربينی، موشك ها و نحوه توليد نيروی رانش در آنها پرداخته می شود.
معرفی دانشگاه هایی که رشته شيمی پيشرانه را ارائه می دهند
رشته شيمی پيشرانه نیز یکی از رشته های جوان دانشگاهی در مقطع کارشناسی ارشد محسوب می شود. دانشگاه جامع امام حسين (ع) و دانشگاه صنعتی مالك اشتر اقدام به پذیرش دانشجو در مقطع کارشناسی ارشد پيشرانه نموده اند. در واقع هدف از این گرایش شیمی، تربیت و پرورش متخصصانی جهت اجرای پروژه های تحقیقاتی مورد نیاز صنایع نظامی کشور می باشد.
دوره کارشناسی ارشد رشته شيمی پيشرانه
دوره کارشناسی ارشد رشته شيمی پيشرانه نیز مثل سایر گرایش های شیمی، ۴ نیم سال تحصیلی است. در موارد خاص و با تصویب شورای تحصیلات تکمیلی دانشکده، می تواند تا یک نیم سال بیشتر افزایش یابد. دوره تحصیلی فوق لیسانس به صورت دوره آموزشی – پژوهشی می باشد. در واقع دانشجو با گذراندن دروس نظری و تئوری، انتخــاب استـاد راهنما، انتخــاب موضوع پایان نامه و در نهایت دفاع از پایان نامه، این دوره را به پایان می رساند.
دروس دانشگاهی رشته شيمی پيشرانه در مقطع کارشناسی ارشد
- تعداد کل واحد های درسی دوره کارشناسی ارشد گرایش پیشرانه ۳۰ واحد درسی خواهد بود.
- دروس الزامی مشترک با سایر گرایش های شیمی ۶ واحد درسی است که دانشجو می توانند از دروس شیمی معدنی پیشرفته، شیمی فیزیک پیشرفته، شیمی آلی پیشرفته و شیمی تجزیه پیشرفته انتخاب کند.
- دروس الزامی تخصصی گرایش شيمي پيشرانه ۹ واحد درسی است که عبارتند از : پیشرانه ها، سوخت و احتراق پشرانه ها و ارزیابی خواص و کارایی پیشرانه ها.
- دروس انتخابی ۸ واحد درسی خواهند بود. از جمله دروس تخصصی اختیاری مورد تدریس (به پیشنهاد استاد راهنما و تایید گروه آموزشی) در دوره کارشناسی ارشد شیمی پیشرانه می توان به دروس ریاضیات پیشرفته، مباحث ویژه در پیشرانه ها، آنالیز و کنترل کیفیت پیشرانه ها، تحلیل نرم افزاری در طراحی و انتخاب پبشرانه ها، ایمنی در پیشرانه ها، فرآیند های ساخت در پیشرانه ها، دروس تخصصی کارشناسی یا تحصیلات تکمیلی سایر رشته ها، دروس تحصیلات تکمیلی مصوب دانشگاه با اطلاع کمیته برنامه ریزی اشاره کرد.
- سمينار ۱ واحد درسی.
- پایان نامه ۶ واحد درسی.
نکته
برنامه درسی رشته پیشرانه ها گرایش مایع نیز به صورت زیر می باشد.
دروس تخصصی عبارتند از : ترمودینامیک پیشرفته، سوخت و احتراق پیشرفته، ارزیابی خواص و کارآرایی پیشرانه های مایع، شیمی آلی پیشرانه ها و پیشرانه های مایع.
دروس اختیاری عبارتند از : آنالیز و کنترل کیفیت پیشرانه های مایع، اصول عملکرد موتور های پیشرانه مایع، پدیده انتقال، ناپایداری احتراق در موتور سوخت مایع، تحلیل های نرم افزاری در طراحی و انتخاب پیشرانه ها و مباحث ویژه در پیشرانه های مایع.
گرایش پيشرانه برای چه کسانی مناسب است
دانشجویان رشته شيمی پيشرانه بايد در وهله اول به علم شيمی و دنیای سوخت علاقمند باشند. این رشته برای افرادی که به انجام کارهای تحقیقاتی و پژوهشی درباره صنایع هوا فضا و صنایع نظامی تمایل دارند مناسب می باشد. این دانشجویان باید ذهنی پویا، خلاق و جستجوگر داشته باشند. در واقع این محققان با استفاده از مهارت های ذهنی و استدلالی بالای خود، می توانند مسایل مربوط به صنایع دفاعی را تجزیه و تحلیل کرده و راه حل های منطقی ارائه دهند.
از آنجایی که کارهای مربوط به این گرایش نیز بیشتر در محیط آزمایشگاهی انجام می گیرد، بنابراین دانشجویان این گرایش باید به آزمایشگاه و انجام کارهای آزمایشگاهی علاقمند باشند. این فارغ التحصیلان نباید حساسیت های شدیدی نسبت به مواد شیمیایی داشته باشند و همچنین توانایی انجام کار در شرایط سخت، ساعات طولانی و محیط های نظامی را داشته باشند.
بازار کار و آینده شغلی فارغ التحصیلان رشته شيمی پيشرانه
اگر بخواهید تخصصی نگاه کنید، بازار کار شيمی پيشرانه، در صنایع هوا فضا و صنایع نظامی کشور می باشد. این گرایش بسیار تخصصی می باشد، پس، قطعا در همه جای ایران کاری برای این گرایش وجود ندارد. زیرا فارغ التحصیلان این گرایش بنا بر تحصیل در دانشگاه های نظامی، متعهد به جذب در وزارت دفاع و پشتيبانی نيرو هاي مسلح مي باشند. از آنجاییکه بحث موشک و مسائل مربوط به سوخت آن، در صنایع دفاع و هوا فضا بسیار اهمیت دارد، بنابراین رشته شیمی پیشرانه مورد توجه این ارگان ها قرار می گیرد. در واقع، بازار کار آن بیشتر در وزارت دفاع، صنایع هوا فضا، سپاه و ارتش خواهد بود.
