تشریح بال به عنوان مهم‌ترین بخش هواپیما (بخش دوم)

قلب پرنده از چه اجزایی تشکیل شده است؟

: قبل از آنکه قسمت بعدی یادداشت‌های آموزشی درباره بال هواپیما را ادامه دهیم، لازم است مقدمه‌ای در توصیف چگونگی کارکرد هواپیما و انواع آن اراده دهیم تا خوانندگان محترم در زمینه ساختار بیرونی و درونی هواپیماها تصویر ذهنی بهتری پیدا کنند. 

کد : 1332
تاریخ انتشار : پنجشنبه 24 دي 1394
print
نظرات : 0
قلب پرنده از چه اجزایی تشکیل شده است؟

روزنامه «دنیای خودرو»-امیر آرش فرخ : قبل از آنکه قسمت بعدی یادداشت‌های آموزشی درباره بال هواپیما را ادامه دهیم، لازم است مقدمه‌ای در توصیف چگونگی کارکرد هواپیما و انواع آن اراده دهیم تا خوانندگان محترم در زمینه ساختار بیرونی و درونی هواپیماها تصویر ذهنی بهتری پیدا کنند. 



هواپیما چیست و چگونه پرواز می‌کند؟
مخترع هواپیما به معنی امروزی را برادران رایت می‌دانند ولی با توجه به کوشش‌های هم‌زمان دیگران، برخی این نکته را قبول ندارند. به‌هرحال کوشش برای پرواز، سابقه‌ای بسیار دورتر از کار برادران رایت دارد. ذکر وسیله پروازی که با استفاده از چند پرنده ساخته‌شده در اساطیر ملل مختلف شاید اولین کوشش بشر برای طراحی هواپیما به‌شمار رود. مواردی که افرادی با بستن بال یا پارچه به‌خود برای پرواز از بلندی به پایین پریده‌اند نیز در تاریخ آمده‌است.
لئوناردو داوینچی، نابغه ایتالیایی طرح‌های زیادی برای وسایل پرنده (مثلا هلی‌کوپتر) از خود به‌جا گذاشته‌است. اوتو لیلینتال آلمانی را  اولین کسی می‌دانند که توانست با بستن بال به خود پروازی کوتاه را انجام دهد ولی 40 سال قبل از او، سر جرج کی‌لی انگلیسی همین کار را با یک هواپیمای بی‌موتور ساخته خودش انجام داد.
در اواخر قرن نوزدهم و اوایل قرن بیستم کوشش برای ساخت هواپیمایی که قابل‌کنترل باشد (یعنی به خواست خلبان به چپ و راست و پایین و بالا برود) در فرانسه و آمریکا شدت گرفت. اولین پرواز کنترل شده به نام برادران رایت ثبت شده است. آنها این کار را در 17 دسامبر 1903 به طور آزمایشی انجام دادند و در سال 1905 هواپیمای آنان (پرنده رایت 3) ‌توانست به‌طور پایدار پرواز کند. 

کاربری انواع هواپیماها
در هواپیما، اختلاف فشار هوایی که از روی بال و زیر بال می‌گذرد، باعث ایجاد نیرو می‌شود و با خنثی شدن نیروی وزن، هواپیما به پرواز درمی‌آید. از نظر طرح و عملکرد هواپیماها را می‌توان به دو دسته هواپیما با بال ثابت و هواپیما با بال متحرک تقسیم کرد. از نظر پیش‌‌رانش، هواپیماها به دو دسته موتوردار و بی‌موتور تقسیم می‌شوند. هواپیماها از نظر کاربرد به دو دسته تقسیم می‌شوند: هواپیمای نظامی و هواپیمای غیرنظامی.
هواپیما با بال ثابت: بیشتر هواپیماهای امروزی به‌ویژه هواپیماهای مسافری در این دسته جای دارند. منظور از بال ثابت آن است که بال هواپیما (برخلاف هلی‌کوپتر) فقط در اثر پیش‌رانش نیروی برآر ایجاد می‌کند. 
هواپیما با بال متحرک: 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 هواپیماست. بعضی از هواپیماها مثل و-۲۲ آسپری، ویژگی‌های بال ثابت و بال متحرک را یکجا دارند.
هواپیمای موتوردار: موتور هواپیما وظیفه تامین نیروی پیش‌رانش (در هواپیماهای با بال ثابت) یا چرخاندن پروانه و پیش‌رانش (در هواپیماهای با بال متحرک) را دارد.
هواپیمای بی‌موتور: در هواپیمای بی‌موتور برای پیش‌رانش از نیروی گرانش زمین استفاده می‌شود. پاراگلایدر نوع رایج هواپیمای بی‌موتور است. هواپیمای بی‌موتور را باید پیش از شروع پرواز با ابزاری جدا از آن به ارتفاعی مناسب رساند و پس از آن هواپیما می‌تواند با استفاده از نیروی گرانش و جریان‌های هوایی پرواز کند. در سال‌های گذشته شرکت مادو موفق به ساخت اولین موتور هواپیما در ایران شد که کاربرد نظامی دارد.
هواپیماهای نظامی: اصطلاح هواپیمای نظامی طیف وسیعی از هواپیماها را، از هواپیمای مدل گرفته تا بزرگ‌ترین هواپیمای جهان، دربردارد. بسیاری از این هواپیماها فقط در اختیار ارتش‌ها و نیروهای هوایی کشورها هستند ولی بعضی از هواپیماهای نظامی با تغییر دادن هواپیماهای غیرنظامی به کارهای دیگر گمارده می‌شوند. جنگنده‌ها و هواپیماهای ترابری نظامی دو دسته شناخته‌شده‌تر هواپیمای نظامی هستند.
هواپیماهای غیرنظامی: هواپیماهای غیرنظامی نیز گستره وسیعی دارند و برای جابه‌جایی مسافر یا بار و نیز تفریح پژوهش و خدمات به‌کار می‌روند. استفاده نظامی از هواپیمای غیرنظامی برپایه قانون‌های بین‌المللی ممنوع است ولی گاه کشورها مخفیانه چنین می‌کنند. 

اجزای بال 
در ادامه معرفی قسمت‌های اصلی هواپیما  (بال) به معرفی اجزای بال‌های هواپیما می‌پردازیم. جالب است بدانیم در هواپیماها به‌صورت عمومی یک جفت بال اصلی وجود دارد که اجزایی چون فلپ‌ها ، شهپر‌ها (‌الرون‌ها) و ... وجود دارد که باعث انجام حرکات و اتفاقاتی در پروازهای هواپیما و حرکات آن می‌شوند. علاوه‌بر وجود این یک جفت بال و اجزای آن، یک جفت بالچه هم در قسمت انتهای هواپیما وجود دارد که معمولا روی بدنه و در بعضی از هواپیماها روی سکان عمودی (ورتیکال استبیلایزر) قرار گرفته که از یک یا دو قسمت متحرک به‌نام ( الویتور و تریم آن) برای بالا و پایین کردن نوک هواپیما توسط رو‌به‌جلو فشردن یا رو‌به‌عقب کشیدن نیم‌فرمان مقابل خلبان  (یوک) (عکس سمت راست) و در هواپیماهای نسل جدید، به‌خصوص جنگنده‌ها  به‌وسیله  جلو یا عقب کردن  (جوی استیک)  (عکس سمت چپ ) صورت می‌گیرد که در اینجا به اختصار بیان می‌کنیم :

با استفاده از فرمان‌های کنترل می‌توانید هواپیما را حول محورهای مختلف به چرخش درآورید.
محور طولی یا Longitudinal Axisاز خط مرکزی هواپیما که از نوک دماغه تا دم کشیده شده است، عبور می‌کند. هواپیما حول‌محور طولی خود مانور گردش یا Roll و کجی یا Bank را انجام می دهد.(یوک)
محور عمودی یا Vertical Axis از بالای کابین تا انتهای قسمت موتور کشیده شده است. حرکت هواپیما حول این محور، یاو (Yaw) نام دارد.( رادر)
در ادامه به بررسی فرمان‌های کنترل اصلی پرواز می‌پردازیم :

 

 شهپرها (Ailerons)

شهپرها سطوح متحرکی هستند که در لبه‌های بیرونی و انتهایی بال قرار دارند. وظیفه آنها ایجاد کجی یا Bank در جهت مورد نظر است. هنگامی که فرمان‌های کنترل را به سمت راست می‌چرخانیم، شهپرها به‌طور هماهنگ و هم‌زمان برخلاف جهت یکدیگر به‌حرکت درمی‌آیند. در این عملیات هماهنگ، شهپر بال چپ پایین آمده (نیروی برآ بر روی بال چپ افزایش می‌یابد) و شهپر بال راست بالا آمده (نیروی برآر روی بال راست کاهش می‌یابد) که در نتیجه باعث Bank هواپیما به سمت راست می‌شود. (برای Bank هواپیما به‌سمت چپ نیز خلاف این عمل صورت می‌گیرد.) 

 

الویتور (Elevator)
یک سطح متحرک افقی است که در قسمت انتهایی هواپیما واقع شده و وظیفه آن تغییر زاویه دماغه هواپیما به سمت پایین یا بالاست یا اصطلاحا وضعیت Pitch را کنترل می‌کند.
کشیدن فرمان‌های کنترل به عقب (Pressure) به چه معنی است؟
الویتور نیز طبق همان اصول آیرودینامیکی که قبلا گفته شد عمل می‌کند. اعمال نیرو به سمت عقب بر کنترل‌های پرواز باعث حرکت الویتور به سمت بالا می‌شود. همین امر سبب می‌شود فشار هوا در زیر الویتور کاهش یابد و دم هواپیما به سمت پایین حرکت می‌کند. در نتیجه دماغه هواپیما حول‌محور عرضی به سمت بالا حرکت می‌کند.
همچنین اعمال نیرو به سمت جلو بر کنترل‌های پرواز باعث حرکت الویتور به سمت پایین می‌شود. این کار سبب می‌شود فشار هوا در بالای الویتور کاهش یافته و دم هواپیما به سمت بالا حرکت کند. در نتیجه دماغه هواپیما حول محور عرضی به سمت پایین حرکت می‌کند.

رادر (Rudder)
رادر، حرکت هواپیما را حول‌محور عمودی کنترل می‌کند، این حرکت را کجروی می‌نامند. مانند سایر سطوح کنترل اصلی، رادر سطح متحرکی است که به یک سطح ثابت مرتبط است. (حول یک لولا می‌چرخد) و در این حالت به یک متعادل‌کننده عمودی یا پره متصل شده است. حرکت چپ و راست پدال رادر باعث کنترل آن می شود. وقتی که رادر در جریان هوا منحرف می‌شود، نیرویی افقی در مسیر مخالف اعمال می‌شود.


با فشار دادن پدال سمت چپ، رادر به سمت چپ حرکت می‌کند. این امر سبب تغییر جریان هوا به دور متعادل‌کننده یا رادر عمودی می‌شود و نیروی بالابر جانبی را ایجاد می کند که دم هواپیما را به سمت راست حرکت می‌دهد و دماغه هواپیما را به سمت چپ هدایت می‌کند. کارایی رادر با افزایش سرعت افزایش می‌یابد و  بنابراین ممکن است برای فراهم کردن عکس‌العملی مناسب به انحرافاتی بزرگ در سرعت‌های پایین و انحرافات کوچک در سرعت‌های بالا نیاز باشد. در هواپیماهایی که با ملخ حرکت می‌کنند، هر گونه فشار هوا در پشت ملخ و روی رادر باعث افزایش کارایی آن می‌شود.
در شکل زیر تمامی سطوح اصلی کنترل پرواز قابل مشاهده هستند:


 ارسال نظرات

مخاطبان گرامی، برای انتشار نظرات لطفا نکات زیر را رعایت فرمایید:

  1. نظرات خود را با حروف فارسی تایپ کنید.
  2. نظرات حاوی مطالب کذب، توهین یا بی‌احترامی به اشخاص، قومیت‌ها، عقاید دیگران، موارد مغایر با قوانین کشور و آموزه‌های اسلامی منتشر نمی‌شود.
  3. نظرات بعد از ویرایش ارسال می‌شود.
 
اولین موافق باشید.
اولین مخالف باشید.
تصویر امنیتی
کد فوق را در فیلد زیر را وارد نمایید
نمایش 0 نظر
مرتب سازی براساس

اولین نظر دهنده باشید قلب پرنده از چه اجزایی تشکیل شده است؟
سورن ایران خودرو
ایران خودرو دیزل
تلگرام
تبلیغ دی اس

سایت رسمی روزنامه دنیای خودرو

سایت رسمی روزنامه دنیای خودرو