نام کاربري : کلمه عبور : عضو انجمن نيستيد ! همين حالا عضو شويد . | کلمه عبور خود را فراموش کرده ام !







تعداد بازديد 239
آغاز شده توسط
متن
rubik آفلاين



تعداد ارسال ها: 546
تاريخ عضويت: 2 /4 /1395
محل زندگي: یاسوج
سن: 24
تعداد تشکر کرده: 3898
تعداد تشکر شده: 3086
نیروی هوافضای سپاه پاسداران
انجمن اي ار ارتش

بالک شکمی چیست ؟
با سلام مجدد خدمت همه ی گل و بلبل های انجمن چه خبرااا ؟ دلتون چقد برام تنگ شده ؟ :) ... یبار دیگه مزاحمتون شدیم تا با همفکری همدیگه یکی دیگر از بخش های هواپیمارو رو بررسی کنیم ....

بالک های شکمی یا Venrtal fins یا Ventral Strake همونطور که از اسمشون معلومه یعنی بالک هایی که در زیر بدنه ی ( شکم ) هواپیما نصب میشن و انشالله قراره در این تاپیک ویژگی های این نوع از بالک ها رو در پایداری هواپیما باهمدیگه بررسی کنیم ...

جهت آشنایی تصویری با این نوع از بالک ها ، به تصویر زیر نگاه کنیم :



اما این نوع از بالک ها چه تاثیری در پایداری پروازی هواپیما در طول پرواز دارن ؟ طبیعتا قبل از اینکه بریم سر اصل مطلب ، باید به گذشته ها برگردیم و یکسری مسائل پایه ای تر رو باهم مرور کنیم ...
همونطور که قبلا یادگرفتیم ، طراحی خاص و آئروداینامیکی یک ایرفویل این اجازه رو به کاربر میده تا کاربر بتونه توسط ایرفویل نیروی بَرا یا لیفت تولید کنه ... برای تولید نیروی لیفت ( توزیع فشار یا همون اختلاف فشار ) توسط ایرفویل جریان هوا باید بصورت موازی یا هم جهت با خط وَتَر ایرفویل ( خط متصل کننده ی لبه ی حمله به لبه ی فرار ایرفویل ) از روی ایرفویل عبور کنه تا جریان هوا تحت تاثیر شکل خاص و آئروداینامیکی ایرفویل قرار بگیره و در نهایت با ایجاد تفاوت سرعت و اختلاف فشار در دو سطح بالا و پایین ایرفویل ، لیفت یا بَرا داشته باشیم ...

برای آگاهی بیشتر در مورد نحوه ی ساختار ظاهری ایرفویل باید سری به لینک زیر بزنیم :

http://irartesh.ir/Forum/Post/10622

عمده طراحی بال در هواپیما به دو صورت مستقیم ( Straight Wing ) و مایل ( Swept Wing ) هستش .. اما تولید لیفت در این دو نوع بال چه تفاوتی باهم دیگه داره و هر کدوم چه مزایا و معایبی نسبت به همدیگه دارند ؟

قبلا گفتیم که برای تولید لیفت باید جریان هوا بصورت موازی ( یا هم جهت ) با خط وَتَر ایرفویل از روی ایرفویل عبور کنه تا جریان هوا تحت اثر طراحی خاص ایرفویل قرار بگیره و سرعت جریان هوا در سطح فوقانی ایرفویل زیاد و در سطح تحتانی ایرفویل کاهش پیدا کنه و طبیعتا فشار در سطح فوقانی ایرفویل کم و فشار در سطح تحتانی ایرفویل زیاد ( تفاوت سرعت = تفاوت فشار ) و در نهایت شاهد تولید نیروی لیفت قائم بر سطح و جریان بر روی ایرفویل باشیم ...

در هواپیماهایی که بال مستقیم دارند ، تمام جریان هوایی که به بال برخورد میکنه موازی با خط وَتَر بال ( ایرفویل ) از روی بال عبور میکنه :

پیکان قرمز رنگ = خط وتر
پیکان آبی رنگ = جهت برخورد و عبور هوا از روی بال



لذا چون تمامی جریانات هوا بصورت موازی و هم جهت با خط وتر بال از روی بال عبور میکنند ، در بال مستقیم ها میزان تولید نیروی لیفت بسیار زیاده ( لیفت زیاد = درگ القایی زیاد در نوک بال )
پس بال مستقیم ها بواسطه ی لیفت زیادی که تولید میکنند در سرعت های کم پروازی که هوا با سرعت و شدت کمتری از روی بال عبور میکنه ، بهترین گزینه هستند ... اما استفاده از این نوع بال ها در هواپیماهایی که قادر به پرواز در سرعت های گذر صوت ( ترنسونیک - 0.8 تا 1 و حتی 1.2 ماخ ) هستند ، کاری بسیار اشتباه و دور از عقله !!!
در انجمن در مورد پدیده ی عدد ماخ بحرانی قبلا بحث شده و نیازی به مجدد گویی نیست ، فقط نکته ای که باید گفته بشه اینه که : در بال مستقیم ها چون تمامی جریانات هوا بصورت موازی از روی بال عبور میکنند و تحت تاثیر مستقیم طراحی بال قرار میگیرند ، لذا در صورتی که سرعت پروازی هواپیما در محدوده ی گذر صوت قرار داشته باشه ، هوایی که از روی سطح فوقانی بال ( ایرفویل ) عبور میکنه و از اونجایی که سرعت هوا در سطح فوقانی ایرفویل شدت پیدا میکنه ، این امکان وجود داره که سرعت هوا بر روی بال سریع تر از سرعت پروازی خود هواپیما به سرعت صوت ( 1 ماخ ) برسه ! به حالتی که سرعت بر روی یکی از بخش های هواپیما سریع تر از سرعت پروازی خود هواپیما به سرعت صوت برسه ، میگیم عدد ماخ بحرانی ( Critical mach number ) ... که در این صورت با تشکیل امواج شوک قائم بر روی بال و نهایتا جدایش هوا در انتهای بال و از کار افتادن سطوح متحرک کنترلی بال مواجه میشیم ( توی انجمن توضیحات کامل تری در خصوص عدد ماخ بحرانی وجود داره ) ...
پس تا اینجا متوجه شدیم که بال مستقیم ها در سرعت های پایین پروازی با تولید لیفت بیشتر بهترین گزینه و در سرعت های بالای زیر صوت ( High subsonic یا همون گذر صوت یا ترنسونیک ) بدترین گزینه هستند :)

اما در بال مایل ها این اتفاق با کمی تفاوت رخ میده .... در بال مایل ها زمانی که جریان هوا به بال برخورد میکنه ، هوا به دو بخش تقسیم میشه :

1- بخشی از هوا هم جهت با خط وتر ایرفویل از روی بال عبور میکنه و نتیجتا تولید لیفت رو بهمراه داریم
2- بخش دیگری از هوا عمود بر خط وتر بال اعمال میشه ( Spanwise )

جریان هوا در بال مایل ها موازی با خط وتر ایرفویل نیست ولی هم جهته ! و اینم طبیعیه که جریان هوا موازی با خط وتر ایرفویل در بال مایل ها نباشه ! چون بالاخره بال از نوع مایل هستش ( کجه ) و اگه از نمای روبرو به بال نگاه کنیم ، خط وتر بال مستقیم نیست ( صاف نیست ) و مثل خود بال کجه پس طبیعتا چون جریان هوا مستقیم به بال برخورد میکنه ، در حالت عادی هیچگاه هوا نمیتونه موازی با خط وتر بال باشه و تنها میتونه هم جهتش باشه ... درست مثل اینکه روی انگشتمون یک خط صاف عرضی بکشیم ، یکبار انگشتمون رو مثل بال مستقیم ها قرار بدیم و از روبرو بهش نگاه کنیم ، میبینیم که جهت قرارگیری انگشتمون با جهت رسم خط یکیه ( خط و انگشت در یک جهت قرار دارند ) .. حالا همون انگشتمون رو بصورت مایل دربیاریم و مجددا از نمای مقابل ( رو به رو ) به انگشتمون نگاه کنیم ، به وضوح میبینیم که هم بال و هم خط کج شده ... در واقع اگر بال کج باشه خط وتر هم طبیعتا کجه و اگر بال مستقیم باشه ، خط وتر طبیعتا مستقیم و صافه ... ولی در حالت عادی چه بال مستقیم باشه و چه مایل ، هوا از روبرو به بال برخورد میکنه ! درست مثل نگاهی که ما از نمای مقابل به انگشتمون در دو حالت مسقیم و مایل میکنیم ...

خط آبی = خط وتر
خط مشکی = جریان هوا
خط نارنجی = جریان هوای عمود بر خط وتر



لذا وقتی در بال مایل ها تمامی جریانات هوا موازی و هم جهت با خط وتر ایرفویل از روی بال عبور نکنند ، فلذا این نوع از بال ها نسبت به بال مستقیم ها لیفت کمتری تولید میکنند ولی نکته ی قوت بال مایل ها درست برمیگرده به نقطه ضعف بال مستقیم ها در سرعت های گذر صوت !! یعنی بر خلاف بال مستقیم ها ، در بال مایل ها چون تنها بخشی از هوا موازی با خط وتر ایرفویل از روی بال عبور میکنه فلذا سرعت هوا بر روی سطح فوقانی ایرفویل در بال مایل ها ، دیرتر از بال مستقیم ها به عدد ماخ بحرانی میرسه و هواپیما این توانایی رو پیدا میکنه که در بازه های زمانی طولانی تری در سرعت های ترنسونیک بدون از تشکیل موج شوک بر روی بال ، پرواز میکنه ....

پس نهایتا میتونیم تفاوت عمده و اصلی بال مستقیم ها و بال مایل هارو در معادله ی زیر خلاصه کنیم :

بال مستقیم : تولید لیفت بیشتر در سرعت های پروازی کمتر -- رسیدن سریع تر سرعت هوا بر روی سطح فوقانی بال مستقیم ها به عدد ماخ بحرانی و تشکیل موج شوک نرمال ( قائم ) بر روی بال
بال مایل : تولید لیفت کمتر در سرعت های پروازی کمتر -- رسیدن دیرتر سرعت هوا بر روی سطح فوقانی بال مایل ها به عدد ماخ بحرانی و عدم تشکیل موج شوک نرمال ( قائم ) بر روی بال

نکته 1 : محل تشکیل موج شوک قائم بر روی بال حدودا بعد از طی کردن 25 درصد از خط وتر ایرفویل میباشد ...
نکته ی 2 : در بال مایل ها لیفت کمتری در سرعت های پایین تر تشکیل میشه ولی از اونجایی که لیفت و درگ رابطه ی مستقیمی با مجذور سرعت هوا دارند ، فلذا مشکل تولید لیفت کمتر در بال مایل ها در سرعت های بالاتر قابل جبرانه ....

دو حالت بال مستقیم و بال مایل در بخش دُم هواپیما :






حالا که با ویژگی بال مستقیم ها و بال مایل ها آشنا شدیم ، باید سری بزنیم به دو پدیده ی بسیار مشابه به همدیگه یعنی یاو معکوس ( Adverse yaw ) و Dutch Roll ...

یاو معکوس : فرض میکنیم هواپیمایی داریم و این هواپیما مثلا میخواد به سمت راست حرکت Roll یا چرخش رو انجام بده ، در این صورت خلبان با فعال کردن اِیلِرون های بال سمت چپ به پایین و اِیلِرون های بال سمت راست به بالا ، حرکت چرخش به سمت راست رو انجام میده : ( فعلا کاری به اون جایی که نوشته yaw نداریم )



وقتی اِیلِرون بال سمت چپ پایین باشه ، یعنی لیفت و درگ بالاتری بر روی این بال تولید شده پس این بال بواسطه ی لیفت بالاتری که نسبت به بال سمت راست تولید کرده به سمت بالا اومده و بال سمت راست بواسطه ی تولید لیفت کمتر ، به سمت پایین میره و از این رو هواپیما میتونه به سمت راست حرکت چرخش رو انجام بده .. نوع درگ تولیدی روی بال سمت چپ درگ القایی در نوک بال هستش ... قبلا باهم بررسی کردیم که قدرت درگ القایی بستگی به قدرت لیفت تولید شده روی بال داره .. یعنی لیفت بیشتر = درگ القایی بیشتر ....... برعکس این حالت در بال سمت راست اتفاق میفته یعنی چون اِیلِرون های بال سمت راست به سمت بالا فعال شدن پس لیفت کمتر و درگ القایی کمتری بر روی این بال تولید میشه و نهایتا بال به سمت پایین میره ...



درگ القایی تولید شده بر روی بال سمت چپ باعث میشه که این بال به سمت عقب منحرف بشه و طبیعتا چون بر روی بال سمت راست درگ القایی کمتری تولید شده ، پس بال سمت راست برخلاف بال سمت چپ به سمت جلو منحرف میشه و نهایتا باعث میشه که علی رغم اینکه هواپیما به سمت راست حرکت رول یا چرخش رو انجام داده ، ولی بعلت مکانیسم گفته شده عملا دماغه ی هواپیما خلاف جهت چرخش هواپیما ( در اینجا به سمت راست ) ، دماغه ی هواپیما به سمت چپ منحرف بشه !!!

در تصویر زیر ، عکس چیزی که در بالا گفته شد اتفاق افتاده ... بال سمت راست داره به عقب حرکت میکنه و بال سمت چپ به جلو و در نهایت دماغه ی هواپیما به سمت راست منحرف میشه ( خودتون اینو تفسیرش کنین به حالتی که در بالا گفته شد ) :



برای جلوگیری از یاو معکوس باید از رادر ( بخش متحرک سکان عمودی ) استفاده بشه و اصلا نباید روی خود سکان عمودی برای کنترل یاو معکوس حساب باز کنیم ( در ادامه توضیح داده میشه ) ... در همین مثال بالا ، وقتی دماغه ی هواپیما برخلاف حرکت چرخشی رو به راست هواپیما به سمت چپ منحرف میشه ، باید خلبان توسط رادر نیروی لیفتی خلاف جهت انحراف دماغه ی هواپیما تولید کنه تا دماغه ی هواپیما هم محور یا هم جهت با جهت چرخش هواپیما بشه و از این طریق از یاو معکوس جلوگیری کنیم ...

حرکت Dutch Roll :

حرکت Duth Roll به نوسانات غیر کنترلی ( بدون از خواست و دخالت خلبان ) هواپیما به طرفین گفته میشه ! یعنی چپ و راست شدن پیاپی هواپیما :






فرض میکنیم هواپیمایی داریم که بالش از نوع مایل و Dihedral هست و از طرفی این بال هیچ سطوح متحرک و کنترلی روی خودش نداره و تنها یک بال ثابت هستش ( سکان عمودی هم فاقد رادر باشه ) . وقتی هواپیما مستقیم و رو به جلو پرواز میکنه طبیعتا جریان هوا هم از نمای مقابل به هواپیما برخورد میکنه ... اگر در چنین شرایط یک باد تند ( تند باد :/ ) مثلا از سمت چپ به هواپیما بخوره ، هواپیما به سمت راست منحرف میشه یعنی بال سمت راست میره پایین و بال سمت چپ میاد بالا . در این شرایط چون هواپیما هم داره مستقیم به سمت جلو پرواز میکنه و هم به سمت راست منحرف شده ( به این نوع حرکت میگن SidesLip ) ، پس دیگه جریان هوا تنها از نمای مقابل به هواپیما برخورد نمیکنه بلکه بخشی از جریان هوا بعلت انحراف هواپیما به سمت راست ، از سمت راست به هواپیما برخورد میکنه ...

نکته : برای آشنایی با بال های Dihedral به لینک زیر رجوع کنیم - پاسخ شماره ی 34 : http://irartesh.ir/Forum/Post/10455/Page/4

وقتی هوا از سمت راست به بال سمت راست برخورد کنه ، همچین حالتی پیش میاد :



در این حالت طبق آنچه که قبلا در مورد بال مایل ها خوندیم ، هوایی که از سمت راست به بال سمت راست برخورد میکنه ، دقیقا موازی با خط وتر ایرفویل از روی بال عبور میکنه درست مثل هوای عبوری از یک بال مستقیم و هوایی که از سمت راست به بال سمت چپ برخورد میکنه ، نه تنها موازی با خط وتر ایرفویل از روی بال عبور نمیکنه ، بلکه با خط وتر ایرفویل هم جهت هم نیست و اصلا از یک سمت دیگه ای داره برا خودش عبور میکنه !! نتیجتا لیفت روی بال سمت راست زیاد شده ( نتیجتا افزایش درگ القایی ) و لیفت و درگ روی بال سمت چپ کاهش پیدا میکنه ( درست مثل حالت یاو معکوس ) و از این طریق مجددا هواپیما بصورت طبیعی و بدون از دخالت خلبان و تنها با تکیه بر نوع آرایش خاص بال های خودش ( یعنی بال Dihedral ) به حالت اولیه برمیگرده که ما بهش میگیم Dihedral Effect ....
زمانی که لیفت روی بال سمت راست افزایش پیدا کنه و طبیعتا درگ القایی هم افزایش پیدا کنه درست مثل آنچه که در یاو معکوس یاد گرفتیم ، در اینجا هم درگ اضافی باعث حرکت رو به عقب بال هواپیما شده و طبیعتا بال سمت چپ بعلت درگ کمتری که بواسطه ی لیفت کمتر تولید کرده ، به سمت جلو حرکت میکنه و نتیجتا دماغه ی هواپیما به سمت راست منحرف میشه .. این مکانیسم این معنی رو میده که وقتی هواپیما در اثر وزش باد شدید به سمت راست منحرف میشه بال سمت راست بواسطه ی لیفت زیاد و حالت Dihedral ی که داره ، تمایل داره که به حالت اولیه برگرده ( به سمت چپ ) ولی بعلت تفاوت درگ ایجاد شده روی دوبال ، دماغه ی هواپیما تمایلی به بازگشت مجدد به حالت اولیه نداره و تمایل داره در همون سمت راست باقی بمونه ! :



حالا این عکس رو بصورت صحیح ببینیم ( نمیخواد مثل حالت قبل برعکسش کنیم ) :



در اینجا برای برگردوندن دماغه ی هواپیما به حالت اولیه ، سکان عمودی ( فاقد رادر ) وارد عمل میشه و همونطور که گفتیم ، سکان عمودی مثل رادر باید نیروی لیفتی در خلاف جهت انحراف دماغه ی هواپیما تولید کنه تا دماغه ی هواپیما مجددا به حالت اولیه برگرده ... در حالی که سکان عموذی داره تلاش میکنه که دماغه رو به حالت اول برگردنه ، مجددا این بار هواپیما از سمت چپ منحرف میشه و بال سمت چپ پایین و بال راست بالا میاد ( درست عکس حالت قبل ) و در اینجا هوا از سمت چپ به هواپیما برخورد میکنه ! و مجددا اتفاق افتادن تمامی موارد فوق :



این حالت و این حرکت ناخواسته و غیر کنترلی مدام صورت میگیره و باعث نوسان هواپیما به طرفین میشه ... برای جلوگیری از Dutch Roll ، اومدن از سیستم Yaw Damper یا به اختصار YD در هواپیماها استفاده کردن و این سیستم بصورت اتوماتیک با توجه به میزان انحراف هواپیما به طرفین و میزان یاو دماغه ، رادر سکان عمودی رو تنظیم میکنه ...

کلید Yaw Damper در کنسول هواپیما :



نکته : حرکت Dutch Roll هم میتونه توسط خلبان بصورت ارادی صورت بگیره جهت جوگیر شدن خلبان و هم بصورت غیر ارادی طبق آنچه که گفته شد ...

یکی از ویژگی های بالک های شکمی اینه که باعث کاهش Dutch Roll ناخواسته میشه و از این رو به پایداری عرضی هواپیما کمک میکنه ...

ادامه دارد ...
جمعه 27 مرداد 1396 - 02:01
نقل قول تشکر گزارش به مديريت ارسال پيام خصوصي
تشکر شده: 9 کاربر از rubik به خاطر اين مطلب مفيد تشکر کرده اند: mehdi &elyas &espadan &asd &hk416 &gazijahany &hossein &alij &hasanali &


تعداد ارسال ها: 546
نیروی هوافضای سپاه پاسداران

پاسخ : 1 RE بالک شکمی چیست ؟
قسمت دوم و پایانی مقاله ....

همونطور که تا قسمت قبل متوجه شدیم ، یکی از مزیت های بهره مندی یک هواپیما از بالک های شکمی ، پایداری عرضی ( جانبی ) هستش که برای هواپیما به ارمغان میاره ...
در این قسمت قراره در مورد مزیت دوم استفاده از بالک های شکمی باهم به بحث و گفنگو بپردازیم ...

زمانی که یک هواپیما در حال پروازه ، خب طبیعتا هوا داره از نمای مقابل به هواپیما برخورد میکنه که ما بهش میگیم نیروی مقاومت هوا یا همون درگ ظاهری ( درگ فشاری ) ... هوایی که از روی سطح فوقانی بال عبور میکنه و دارای سرعت زیاد و فشار کمی هستش با هوایی از زیر بدنه ی هواپیما عبور میکنه و سرعت کم و فشار بالایی داره ، در برخورد و تعامل با همدیگه باعث بوجود اومدن گردابه ای قوی در انتهای ریشه ی بال میشه ... این گردابه پس از تشکیل ، در طول بدنه حرکت کرده و در نزدیکی سکان عمودی و افقی متلاشی میشه که دلیلش رو هم قبلا در تاپیک لرکس چیست باهم بررسی کردیم و اونجا گفتیم که گردابه ها در محل تشکیلشون قدرت و سرعت بالایی دارند . با امتداد پیدا کردن گردابه در واحد طول ( طول جنگنده ) رفته رفته از قدرت گردابه کاسته شده و گردابه ی کوچک و پرسرعت و پر قدرت اولیه به یک گردابه ی بزرگ و کم سرعت و کم قدرت تبدیل میشه ...
در اینجا هم همون حالت حکم فرما هستش ...
با جدایش گردابه از بدنه ی هواپیما در نزدیکی بخش دُم هواپیما ( انتهای بدنه ) ، هم درگ افزایش پیدا میکنه و هم باعث ایجاد صدایی بلند در عقب کابین خلبان میشه که خب طبیعتا تحمل کردن این صدا در طول پرواز میتونه آزاد دهنده باشه ...
نقش بالک های شکمی در عدم جدایش گردابه از روی بدنه ی هواپیما و افزایش درگ و کاهش سر و صدا در عقب کابین به این صورته که این بالک ها با تسخیر کردن این گردابه ها در بین خودشون ، باعث میشن که گردابه همچنان متصل به بدنه از زیر هواپیما رد بشه و از جدایش گردابه از بدنه در عقب هواپیما و افزایش درگ جلوگیری میکنند ...

در دو تصویر زیر تفاوت جریان عبوری از زیر بدنه ی هواپیما در دو حالت تک بالکه و دو بالکه بررسی شده و به این نتیجه رسیدن که جدایش جریان و فاصله ی بین خطوط جریان در دو بالکه ها کمتر از تک بالکه ها هستش :





در عکس اول زیاد مشخص نیست ولی اگه به عکس دوم نگاه کنیم میبینیم که فاصله ی بین خطوط جریان که نشون دهنده ی میزان افت انرژی جریان رو نشون میده ، در تک بالکه بیشتر از دو بالکه هستش ... لذا دو بالکه ها با منسجم و فشرده نگه داشتن جریان ، باعث عدم ایجاد فاصله بین خطوط جریان و نهایتا کاهش افت انرژی بین خطوط جریان و نهایتا جلوگیری از جدایش جریان ( گردابه ) در انتهای بدنه ی هواپیما میشه و از این رو بالک های شکمی دوگانه تاثیر بیشتری در پایداری خطی در سرعت و ارتفاع کروز هواپیما نسبت به بالک های شکمی تک گانه دارند ....
همونطور که دیدیم میزان افت انرژی جریان رابطه ی مستقیمی با از هم فاصله گرفتن خطوط جریان داره .. درست مثل گردابه های تولید شده توسط لرکس ! گردابه های تولید شده توسط لرکس در محل تشکیلشون چون سرعت و قدرت بالایی دارند لذا خطوط جریان ( گردابه ) بسرعت به دور همدیگه در حال دوران هستن و خطوط جریان بهمدیگه فشرده بوده و از رو این افت انرژی در محل تشکیل گردابه نداریم ... با امتداد پیدا کردن گردابه ها در واحد طول هواپیما ، رفته رفته از سرعت گردابه ها کاسته شده و گردابه ها با سرعت و قدرت کمتری به دور خودشون دوران میکنند فلذا میبینیم که در انتهای بدنه ، گردابه ها با فواصل بسیار زیاد بین خطوط جریان در حال دوران کردن به دور خودشون هستند ( افت انرژی زیاد ) تا زمانی که سرعت و قدرت گردابه انقدر کم بشه که دیگه تفاوتی با هوای اطراف نداشته باشه و گردابه کاملا از بین بره ....

اما مسئله ی بعد اینه که چطور بالک های شکمی ، باعث نگه داشته خطوط گردابه ( جریان ) در نزدیکی خودشون و عدم جدایش زودهنگام جریان در انتهای بدنه ی هواپیما میشن ؟
در اینجا باید سری بزنیم به اثر کوندا ( Coanda effect ) : اقای هِنری کوندا یک مهندس رومانیایی در حوزه ی سیستم های هوانوردی بودن و ایشون تونستند اولین هواپیمای موتور جت جهان رو در سال 1910 میلادی بسازند و اونو در دومین نمایشگاه هوانوردی پاریس به نمایش بزارند ... کاریش نداریم بما چه اصن :)

اثر کوندا میگه اگر سیالی داشته باشیم و این سیال در یک خط راست حرکت کنه ، اگر یک سطح یا جسم برآمده رو در مسیر جریان ( مسیر حرکت ) این سیال قرار بدیم ، سیال دیگه مثل حالت قبل ( قبل از گذاشتن حسم منحنی شکل در مسیر جریان ) در یک خط راست حرکت نمیکنه ، بلکه سیال با چسبیدن به سطح جسم از حالت منحنی شکل جسم پیروی کرده و جاری میشه ...
گرایش سیال برای چسبیدن به سطح جسم جامد هم به اثر کوندا معروف هستش ...

برای درک بهتر مفهوم بسیار آسون فوق به این عکس نگاه کنیم :



فکر نکنم شکل بالا نیازی به توضیح داشته باشه ! خخخ

درواقع در اون دوران اقای کوندا در مورد ویسکوزیته ی سیالات چیزی نمیدونسته و حرفی هم که زده بیشتر بر اساس مشاهدات تجربی و عینی بوده و نه مطالعات علمی ، در حالی که ما الان میدونیم که علت چسبیدن سیال به سطح جسم ، بعلت ویسکوزیته یا چسبندگی بین موبکول های سطح سیال و سطح جسم هستش ....

حتی میشه تولید لیفت رو بوسیله ی قانون سوم نیوتون و اثر کوندا توجیه کرد ! قبلا گفتیم که اثر کوندا مبانیش اینه که اگر یک جسم منحنی شکل ( محدب - برآمده ) رو در مسیر حرکتی جریان قرار بدیم ، جریان نسبت به جسم پیش رو واکنش نشون داده و نوع مسیر حرکتی خودش رو با شکل و شمایل جسم تطبیق میده ...
حالا همین شرایط رو با این فرض نگاه کنیم که یک ایرفویل در مسیر حرکت یک سیال مثل هوا قرار داشته باشه ... در این صورت بعلت طراحی منحنی شکل و برآمده ی لبه ی حمله ی ایرفویل و طبق اثر کوندا ، سیال ( هوا ) با مواجه شدن با جسم پیش رو مسیر حرکتی خودش رو با شکل ظاهری جسم تطبیق داده و دور تا دور جسم رو در برمیگیره ...



اگه به عکس بالا دقت کنیم ، میبینیم که قبل از اینکه هوا به لبه ی حمله ی ایرفویل ( به نوک ایرفویل ) برخورد کنه ، مسیر حرکتی مستقیم مانند و خط راست مانندی داره و سیال ( هوا ) بعد از برخورد به ایرفویل ، مسیر حرکتی خودش رو با طراحی ظاهری ایرفویل ( بعنوان جسم قرار داده شده در مسیر حرکت جریان ) تطبیق داده و دور تا دور ایرفویل گسترش پیدا کرده ... اگه به ایرفویل اول و دوم دقت کنیم میبینیم که در جایی که هوا به نوک ایرفویل برخورد کرده ، پیکان ها که مسیر حرکت سیال رو نشون میدن رو به بالا تغییر جهت دادند که ما بهش میگیم جریان فرا ریز یا Up-Wash و در لبه ی فرار ( انتهای ) ایرفویل ، پیکان های جریان رو به پایین تغییر جهت دادند که ما بهش میگیم جریان فرو ریز یا Down-Wash .... وقتی پیکان های جریان در لبه ی فرار ایرفویل سمت و سویی نزولی ( رو به پایین ) پیدا کنند ، طبق قانون سوم نیوتون باید نیرویی در خلاف جهت ( رو به بالا ) و به همون انداره بر جسم وارد بشه که ما اونو لیفت نام گذاری میکنیم ....
طبق اثر کوندا علت تشکیل گردابه در ایرفویل سوم ( در شکل بالا ) به این خاطره که سیال نتونسته از حالت برآمده ی ایرفویل در چنین زاویه ی حمله ی بالایی تبعیت کنه ( پیروی کنه ) لذا چون هوا نتونسته خودش رو با شکل ظاهری جسم ( ایرفویل ) تطبیق بده و به شکل صحیح از روی جسم عبور کنه ، لذا باعث بوجود اومدن فضایی خالی در سطح فوقانی ایرفویل و تولید گردابه شده ...

قبل از اینکه اثر کوندا رو به بالک های شکمی ربط بدیم ، باید یک آزمایش فیزیک رو باهم انجام بدیم ...

نام آزمایش : معلق نگه داشتن توپ پینگ پنگ در هوا
وسایل مورد نیاز آزمایش : یک عدد توپ پینگ پنگ - یک عدد سشوار
طریقه ی انجام آزمایش : سشوار رو روشن کرده و اونو بر روی آخرین درجه ی قدرت تنظیم میکنیم و سپس سشوار رو مستقیم رو به بالا میگیریم ... به آرامی توپ پینگ پنگ رو در مسیر جریان هوایی که از سشوار خارج میشه قرار میدیم تا توپ پینگ پنگ در اثر قدرت سشوار تا ارتفاع مشخصی بالا بره ... اگر دقت کنیم میبینیم که توپ پینگ پنگ بعد از اینکه تا ارتفاع مشخصی بالا میره ، در اون ارتفاع بصورت معلق باقی میمونه ! دلیلش اینه که نقطه ای که توپ پینگ پنگ در اونجا معلق شده همون نقطه ای هستش که دو نیروی حلاف جهت همدیگه یعنی نیروی جاذیه ( رو به پایین ) و نیروی سشوار ( رو به بالا ) با همدیگه برابر شده ... حالا سعی کنیم سشوار رو از حالت مستقیم کم کم خارج کنیم و اونو زاویه دار کنیم ( کجش کنیم ) .. تا چه زاویه ای میتونیم همچنان توپ رو معلق در هوا نگه داریم ؟
در واقع علاوه بر تاثیر برابر بودن نیروی جاذبه و نیروی سشوار در معلق نگه داشتن توپ در هوا ، یکی دیگر از عواملی که در معلق نگه داشتن توپ در هوا تاثیر داره ، تفاوت فشار هوا هستش ... هوایی که از سشوار خارج میشه سرعت بالاتری نسبت به هوای محیط اطراف داره فلذا هوای سشوار بواسطه ی سرعت بالاتر ، فشار کمتری داره و هوای محیط اطراف بواسطه ی سرعت کم تر ، فشار بالاتری داره ( اصل برنولی ) ! پس در اینجا هم بعلت تفاوت سرعت و تفاوت فشار ایجاد شده ما تونستیم نیروی لیفت تولید کنیم و باعث معلق نگه داشتن توپ در هوا بشیم ....



در واقع اگر بخوایم اثر کوندا و آزمایش فوق رو به جریان گردابه و بالک های شکمی ربط بدیم ، باید اینجوری تفسیر کنیم که : جریان گردابه بواسطه ی سرعت بالا و فشار کمی که داره ( بهش میگیم هوای جت یا هوایی که با سرعت زیاد از یک روزنه خارج بشه - قبلا خوندیم که طبق اثر ونتوری وقتی هوا از یک مجرای تنگ عبور کنه سرعتش زیاد و فشارش کم میشه ) با نزدیک شدن به بالک های شکمی بعلت خاصیت ویسکوزیته ی ایجاد شده بین مولکول های سطح بالک و مولکول های سطح جریان ، بشی از جریان به سطح بالک چسبیده ( اثر کوندا ) و از سرعت جریان کاسته میشه .. با چسبیدن بخشی از جریان به سطح بالک ، تفاوت سرعت و فشار بین سیال ساکن ( سیال چسبیده به سطح بالک ) و سیال در حال حرکت ( جریان گردابه ) باعث مکش بیشتر بین دو جریان پر سرعت و کم فشار ( سیال در حال حرکت ) و جریان کم سرعت و پر فشار ( سیال ساکن چسبیده به سطح بالک ) شده و باعث فشرده موندن و منسجم موندن گردابه در طول هواپیما شده و از ایجاد فاصله بین خطوط جریان ( نتیجتا کاهش انرژی جریان ) و جدایش جریان در انتهای بدنه ی هواپیما و افزایش درگ و ایجاد سر و صدای زیاد جلوگیری میکنه ...

یا حیدر کرار .....
جمعه 27 مرداد 1396 - 18:13
نقل قول تشکر گزارش به مديريت ارسال پيام خصوصي
تشکر شده: 6 کاربر از rubik به خاطر اين مطلب مفيد تشکر کرده اند: asd /rasool /alij /hk416 /hasanali /espadan /


تعداد ارسال ها: 776
نیروی زمینی ارتش ج.ا.ا

پاسخ : 2 RE بالک شکمی چیست ؟
قسمت اول دو تا موضوع رو توضیح دادی

یک قسمتش اشاره کردی به نقش رادر و تاثیرش در خنثی کردن اثر یاو معکوس

بعد هم در مورد نوسانات غیرکنترلی اشاره کردی، گفتی که اگر مثلا هوا از سمت راست به بال سمت راست برخورد کنه، به دلیل موازی شدن جهت باد با خط وتر باعث افزایش لیفت و درگ القایی در بال راست میشه اما چون جهت باد با خط وتر بال سمت چپ در یک جهت نیست، لیفت و درگ القایی بال سمت چپ کاهش پیدا می کنه که در نتیجه بال سمت چپ به جلو حرکت می کنه و بال سمت راست به سمت عقب و همین امر موجب تغییر جهت هواپیما به سمت راست میشه

حالا اصل ماجرا هنوز برام مبهم هست
بالک شکمی دقیقا چطوری به پایداری عرضی کمک می کنه ؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟
امضاي کاربر :
چهارشنبه 01 شهریور 1396 - 13:48
نقل قول تشکر گزارش به مديريت ارسال پيام خصوصي
تشکر شده: 7 کاربر از alij به خاطر اين مطلب مفيد تشکر کرده اند: mehdi /crounus2000 /hk416 /rubik /hasanali /espadan /asd /


تعداد ارسال ها: 546
نیروی هوافضای سپاه پاسداران

پاسخ : 3 RE بالک شکمی چیست ؟
نقل قول از alij
قسمت اول دو تا موضوع رو توضیح دادی

یک قسمتش اشاره کردی به نقش رادر و تاثیرش در خنثی کردن اثر یاو معکوس

بعد هم در مورد نوسانات غیرکنترلی اشاره کردی، گفتی که اگر مثلا هوا از سمت راست به بال سمت راست برخورد کنه، به دلیل موازی شدن جهت باد با خط وتر باعث افزایش لیفت و درگ القایی در بال راست میشه اما چون جهت باد با خط وتر بال سمت چپ در یک جهت نیست، لیفت و درگ القایی بال سمت چپ کاهش پیدا می کنه که در نتیجه بال سمت چپ به جلو حرکت می کنه و بال سمت راست به سمت عقب و همین امر موجب تغییر جهت هواپیما به سمت راست میشه

حالا اصل ماجرا هنوز برام مبهم هست
بالک شکمی دقیقا چطوری به پایداری عرضی کمک می کنه ؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟


سلام چطوری هلو گاز زده :)) از دیروز تا همین امروز صبح معده درد و سر درد شدید داشتم همش خواب بودم :((

در مورد سوالی که پرسیدی :



زمانی که دماغه ی هواپیما بعنوان مثال به سمت راست منحرف میشه ، بالک های شکمی سمت راست و چپ باهم وارد عمل میشن ! بالک شکمی سمت راست مثل یک مانع عمل میکنه و باعث میشه جریان هوایی که به این بالک برخورد میکنه ، بیشتر از این به سمت راست ( نتیجتا انحراف بیشتر دماغه ی هواپیما به سمت راست ) منحرف نشه ، بالک شکمی سمت چپ هم با بیشتر منحرف کردن هوای برخوردی به این بالک در خلاف جهت انحراف دماغه ی هواپیما ، عملا باعث میشه که دماغه ی هواپیما به حالت قبل برگرده ( انحراف به سمت چپ تا رسیدن به حالت اولیه و پایدار ) .... و برعکسس
چهارشنبه 01 شهریور 1396 - 16:51
نقل قول تشکر گزارش به مديريت ارسال پيام خصوصي
تشکر شده: 3 کاربر از rubik به خاطر اين مطلب مفيد تشکر کرده اند: alij /asd /mehdi /



برای ارسال پاسخ ابتدا باید لوگین یا ثبت نام کنید.




انجمن نظامی آی آر ارتش



سايت نظامي آي آر ارتش در مرداد ماه سال 1391 تاسيس و براي بالابردن معلومات نظامي پارسي زبانان جهان راه اندازي شده است.اين سايت به هيچ ارگان دولتي و نظامي وابسته نيست و کاملا شخصي مي باشد.تمامي حقوق مطالب براي سايت آي آر ارتش محفوظ مي باشد.
ضمنا کپي برداري از مطالب انجمن و سايت با ذکر منبع باعث خوشنودي ماست.



ايميل پست الکترونيکي مديريت سايت : ir.artesh@yahoo.com