Welcome to رهروان ارتش

از اینکه انجمن ما را برای مطالعه انتخاب کردید از شما متشکریم. 

برای استفاده از امکانات انجمن و برقراری رابطه دوستانه با دیگر اعضا لطفا در انجمن ثبت نام کنید

با تشکر

Sign in to follow this  
Followers 0

انواع بال هواپیما

بال:

 

بال مهمترین قسمت وسایل پرنده سنگین تر از هوا را تشکیل می دهد.

 

بال ها را می توان از نظر شکل و شمایل (platform) و از نظر مهار بندی می توان تقسیم کرد. دسته بندی بالها بر حسب نوع مهار بندی عبارت است از سگدستی (cantilever) و نیم سگدستی (semi cantilever) ، بال سگدستی آن نوع بالی است که تمامی استحکامات ساختمانی آن درون بال قرار دارد و به مهار بندی نیاز ندارد. این نوع بال معمولا بر هواپیماهای ترابری و نیز هواپیماهایی یافت می شود که از عملکرد بالایی برخوردارند. بال نیم سگدستی استحکام خود را هم از طرح داخلی سازه و و هم از مهاربندی خارجی و سیم های محکم کننده کسب می کند. این نوع بال معمولا بر هواپیماهای سبک و هواپیماهای کم سرعتی که برای حمل بارهای سنگین طراحی شده اند، وجود دارند.


85308472702040247583_thumb.gif 09501512654289298781_thumb.jpg

 


شمایل بالها:

 

1. بال مستطیلی rectangular wing: این نوع بال بال مستقیم (straight wing) نیز نام دارد. در طرح هواپیماهای اولیه از چنین بال هایی استفاده می شد و امروزه هنوز استفاده می شوند. بال مستطیلی بر حسب تعریف " عبارت از بالی است که طول وتر و نوک آن با طول وتر ریشه اش مساوی بوده و دارای هیچ گونه زاویه ای به جلو یا عقب نیست. به طوری که جریان هوای روبه روی بال به طور همزمان به سرتاسر لبه حمله برخورد می کند." از این نوع بال به ویژه در هواپیماهایی با سرعت کم استفاده می شود.


03225503921134915947_thumb.jpg 97865230579423945329_thumb.jpg

 


مزایای ساختمانی: مهمترین مزیت ساختمانی این بال آن است که به سادگی و سهولت ساخته می شوند، زیرا اولا تمام مقاطع دوکی (Airfoil) مورد استفاده در آن ، یک اندازه هستند، ثانیا فرسپ (spar) بال نیازی به برش طولی ندارد و از سر تا انتهای آن به یک اندازه است. در این نوع بال به سادگی می توان از از شهپر (Aileron) یا سطوح هدایت دیگر استفاده کرد، چون پیچیدگی ساختمانی ندارند. همچنین، حجم مخازن سوخت در این نوع بال معمولا بیشتر از بالهای دیگر است.

 

زیان ساختمانی: مهمترین زیان ساختمانی این نوع بال آن است که وزنی سنگینتر از سایر انواع بالها دارد. به بیان دیگر ، چنانچه مثلا بالی مستطیلی با مساحت 15 متر مربع را از نظر وزن با بالی مخروطی به مساحت 15 متر مربع مقایسه کنیم، بال مستطیلی وزن بیشتری خواهد داشت.

 

مزایای آیرودینامیکی: یکی از مزایای آیرودینامیکی این بال آن است که توزیع نیروی برآ (lift) بر روی این بال به شکل بیضی است که در نتیجه ، بار آیرودینامیکی وارد بر سازه آن به طور یکنواخت تری توضیع می کند. از جمله مزایاز آیرودینامیکی دیگر آن است که واماندگی (stall) در قسمت ریشه (Root) و از ناحیه لبه فرار(Trailing Edge) آغاز می شود و به سمت نوک (Tip) بال گسترش می یابد. در نتیجه ، نخست آنکه شهپرها بلافاصله دچار عدم کارآیی نمی شوند( به خاطر مشوش شدن لایه هوای روی آنها) و هنوز می توانند وظیفه خود را انجام دهند. دوم آنکه خلبان بر اثر لرزشهای بال ناشی از واماندگی به وجود آن پی می برد و می تواند هواپیما را از خطر واماندگی دور سازد.


48214700025438193857_thumb.gif

 

زیان آیرودینامیکی: مهمترین زیان آیرودینامیکی این نوع بال آن است که جریان گردبادی(vortex) که در حین پرواز از نوک بال تولید می شود، بسیار پر قدرت تر از سایر بالهاست.


87283180727612620278_thumb.jpeg

 

2. بال مخروطی tapered wing : بال مخروطی امروزه کاربرد بسیار گسترده ای یافته است. این نوع بال بر حسب تعریف " عبارت است از بالی که طول وتر ریشه اش بزرگتر از طول وتر نوک آن است." از این بال امروزه در هواپیماهایی استفاده می شود که سرعت نسباتا زیادی دارند. در بسیاری از شکاری جنگنده های جنگ دوم جهانی از این نوع بال استفاده می شد.

 

مزیت ساختمانی: مهمترین مزیت ساختمانی این بال کم وزن بودن آن نسبت به سایر بالهاست، زیرا معمولا هم از ارتفاع مقطع بال و هم از ارتفاع فرسپ درونی آن ، از ریشه به سمت نوک بال کاسته می شود.

 

زیان ساختمانی: در این نوع بال معمولا از قسمت ریشه تا نوک باید از پیچش آیرودینامیکی استفاده کرد، بنابر این کار ساخت دشوار می گردد. یکسان نبودن مقاطع بال و فرسپ درونی نیز بر دشواری ساخت می افزایند. در این بال سوخت کمتری نسبت به بال مستطیلی می توان ذخیره کرد. ضمنا چنانچه این بال به اهتزاز (Flutter) شدید دچار شود، به سرعت می شکند، چون گشتاور زیادی دارد.

 

مزیت آیرودینامیکی: از جمله مزایای آیرودینامیکی این بال آن است که جریان گردبادی نوک آن قدرت کمی دارد. دیگر مزیت آیرودینامیکی بال مورد بحث آن است که به هواپیما امکان می دهد تا به نحو مطلوبی به انجام مانور بپردازد. نیروی برآی این بال به شکل بیضی بسیار نزدیک است.

 

زیان آیرودینامیکی : از جمله مهمترین زیان آیرودینامیکی این شکل بال آن است که واماندگی در نوک و از ناحیه لبه آغاز می شود، بنابر این ابتدا شهپرها کارایی خود را از دست می دهند، و بدین ترتیب خلبان و هواپیما شدیدا به مخاطره می افتند.


28533014970588241164_thumb.jpg 33376737788413568738_thumb.gif

 

3. بال بیضی Elliptic wing: این بال همانطور که از نامش پیداست، عبارت است از بالی که به شکل بیضی می باشند. هواپیمای سوپر مرین اسپیت فایر شکاری جنگنده انگلیسی در جنگ دوم جهانی مشهورترین هواپیمایی است که از این بال سود جسته است.

 

مزیت ساختمانی: مزیت ساختمانی این نوع بال تقریبا همانند بال مخروطی است.

 

زیان ساختمانی: زیان ساختمانی این نوع بال تقریبا همانن بال مخروطی است.

 

مزیت آیرودینامیکی: مهمترین مزیت آیرودینامیکی این بال آن است که توزیع نیروی برآ روی این بال کاملا بیضی است و هر فوت مربع از این بال دقیقا فشار برآی یکسانی همانند سایر نقاط بال تولید می کند. این مسئله در عملکرد هواپیما در حین پرواز نقش بسیار چشمگیری دارد.

 

زیان آیرودینامیکی: واماندگی در این بال از لبه فرار آغاز می شود، در نتیجه شهپر ها و سایر سطوح آیرودینامیکی که در لبه فرار قرار دارند، کارآیی خود را از دست داده و هواپیما به سقوط مارپیچی دچار می شود.

 

 

05897392354212247244_thumb.jpg

 

97335888290034098376_thumb.jpg

 
10 people like this

Share this post


Link to post
Share on other sites

4. بال مثلثی delta wing: بالی است که مقدار طول وتر نوک آن صفر است و دارای سه ضلع می باشد. از این نوع بال در هواپیماهای پر سرعت مافوق صوت امروزی استفاده می شود.

 

مزیت ساختمانی: وزن این بال تقریبا کمتر از سایر بالهای مذکور است. از آنجا که استفاده از چنین بالی موجب می شود که دم افقی حذف شود، وزن کل هواپیما، به نسبت کاهش پیدا می کند.

 

زیان ساختمانی: زیانی ندارد، اما در ساخت و نصب آن بر روی هواپیما پیچیدگی ها و دشواری های زیادی وجود دارد.

 

مزایای آیرودینامیکی: این نوع بال نه تنها سطح نسبتا بیشتری فراهم می کند ، بلکه پرواز مافوق صوت را امکانپذیر می سازد. ضمنا هواپیمایی که دارای چنین بالی است ، قدرت مانور بسیار زیادی در حین پرواز دارد.

 

زیان آیرودینامیکی: اول آنکه این بال نیز از ناحیه سریال دچار واماندگی می شود که موجب به خطر افتادن هواپیما می گردد. دوم، هواپیمایی که دارای چنین بالی است، در هر گونه شرایط پروازی می تواند دچار واماندگی گردد، بنابر این هوا پیما همواره باید با سرعت نسبتا زیادی پرواز کند. بدین ترتیب، سرعت فرود و بر خاستن هواپیما افزایش می یابد.



90462070022503231297_thumb.jpg 10838055514953383639_thumb.jpg 58555619713371646688_thumb.jpg

 

5. بال عقب رفته swept wing: عقب رفتگی بال بر حسب عریف عبارت است از"تمایل رو به عقب قابل مشاهده و محسوس مقاطع بال از ریشه به سمت نوک بال ، آنچنان که لبه حمله (leading edge) به طور مایل با باد نسبی مواجه شود." این حالت دلالت بر شکل بخصوصی ندارد ، بدین معنی که که ممکن است حتی یک بال مستطیلی را بتوان به صورت عقب رفته طرح نمود. بالهای مخروطی و مثلثی از جمله بالهای عقب رفته محسوب می شوند.



39972367688893049326_thumb.jpg 54750322284108319035_thumb.jpg

 

مزایا و معایب ساختمانی: این نوع بال از نظر ساختمانی کم و بیش دارای همان ویژگی هایی است که بالهای مخروطی دارند و تقریبا چیزی بیش از آنها ندارند.

 

مزایای آیرودینامیکی: بال عقب رفته باعث تاخیرآغاز تراکم پذیری هوا بر سطح خود می گردد. ضمنا، بخ خاطر شکل خاص این نوع بال ، حداکثر پسای (drag) آن تا سرعت های نزدیک به صوت به تاخیر می افتد و هواپیما می تواند با سرعت بیشتری پرواز کند. تغییرات ضریب برآ، پسا و گشتاور در این بال ، کم و اندک هستند. بدین ترتیب، هواپیمای حامل این نوع بال می تواند با سرعت نزدیک به سرعت صوت به خوبی به انجام مانور بپردازد. عقب رفتگی بال تا حدی در پایداری جانبی هواپیما دخالت می کند و آن را بهبود می بخشد.

 

زیان آیرودینامیکی: وقتی عقب رفتگی با شکل مخروطی ادغام شود، بال تمایل شدیدی به وامانده شدن از ناحیه نوک از خو نشان می دهد. بدین ترتیب ، هشدار کمی به خلبان می رسد و از کارایی کنترل جانبی کاسته می شود، و نیز شهپرها در هنگام واماندگی بی درنگ کارآیی خود را از دست می دهند. نظر به اینکه با این حالت بال نمی توان با سرعت نسبتا آهسته پرواز کرد، حداکثر ضریب برآ کاهش می یابد، در نتیجه سرعت واماندگی ، سرعت بر خاستن و سرعت فرود افزایش می یابد، و این امر موجب می شود که طول باند افزایش یابد. عقب رفتگی بال از کارایی سطوح هدایت مستقر در لبه فرار می کاهد و در نتیجه باید از وسایل مولد برآ در لبه حمله سود جست.


در این تصویر شروع واماندگی در سه نوع از بال های مذکور، نشان داده شده است



24059367767805518920_thumb.jpg

 

***************

 

دم tail: دم هوا‍‍‍پیما بر حسب تعریف: عبارت است از مجموع دو سکان افقی و عمودی که وظیفه اصلی آنها تامین ‍‍‍پایداری و کنترل وسیله نقلیه ‍‍‍پرنده می باشد. و معمولا در منتهی الیه یک وسیله نقلیه ‍‍‍پرنده سنگین تر از هوا یا یک کشتی هوایی قرار دارند.

98523578002696030937_thumb.jpg

به طور کلی دم به دو قسمت تقسیم می شود:

 

آ_دم عمودی : سکانی است عمود بر قسمت انتهایی تنه یک وسیله پرنده که شامل دو قسمت ثابت پایدار کننده عمودی (VERTICAL STABILIZER)و متحرک (RUDDER) می باشد. به طور کلی می توان گفت که در صورت وجود این قسمت بر روی هواپیما، مکان قرار گیری آن همیشه ثابت بوده و در قسمت انتهایی وسیله می باشد. در بعضی از هواپیماها مانند an-225 و یا f-14 به صورت دوتایی و در هواپیماهایی مانند بوئینگ 747 و یا f-4 به صورت تکی وجود دارد.


an225_03.jpg

 


Grumman-F14-Tomcat-Takeoff.jpg
b747_02.jpg

8 people like this

Share this post


Link to post
Share on other sites
 


f-4e_iriaf_0009.jpg



RUDDER: سکانی است که به قسمت عقب سکان عمودی چسبیده و حول محور عمودی خود بر روی پاشنه به سمت چپ یا راست می چرخد و حرکت هواپیما را حول محور عمودی تامین می کند. یعنی هواپیما بدون تغییر ارتفاع به چپ یا راست حرکت می کند.به این نوع چرخش YAW می گویند. 

VERTICAL STABILIZER : قسمت ثابت دم عمودی است که RUDDER به آن متصل می شود. همانطور که از نامش پیداست وظیفه پایدار کردن هواپیما را بر عهده دارد.



rc-airplane-controls-rudder.gif



ب_ دم افقی HORIZONTAL TAIL : عبارت است از سکانی افقی و ثابت که که در انتهای وسیله نقلیه پرنده قرار می گیرد. این سکان از دو قسمت تشکیل شده، یکی سطح ثابت یا سکان ایستاور (HORIZONTAL STABILIZER) و دیگری سطح متحرک یا سکان فرازبر (ELEVATOR) و از نظر وزن تنها 2 تا 3 درصد وزن هواپیما را موقع برخاستن تشکیل می دهد.



ELEVATOR: سکانی است که معمولا با لولا به سکان افقی ثابت متصل بوده و وظیفه بالا یا پایین بردن دماغه هواپیما را بر عهده دارد. به این نوع چرخش PITCH می گویند. حرکت به سمت بالا pitch up و حرکت به سمت پایین pitch down .


Elevators.png

 

باید خاطر نشان کرد که در برخی موارد، تمام سکان افقی به صورت یکپارچه بوده و از یک قسمت تشکیل شده و دو قسمت نیست. برای بالا یا پایین رفتن هواپیما تمام آن به صورت یک پارچه حول یک لولا می چرخد و به آن پایدارگر (STABILATOR) می گویند. این نوع سکان افقی در دم هواپیماهایی نظیر فانتوم F-4 ، ایگل F-15 و F-16 استفاده شده است. 



fazeli20100817092021060.jpgF-16-(100)-05.jpg


البته همیشه شکل دم هواپیماها به این صورت نیست. با توجه به اهدافی که برای هواپیما تعریف می شود ، شکل اجزا آن نیز تغییراتی خواهد داشت. هر آنچه که تا به حال گفته شد به صورت کلاسیک بوده است. ولی در موارد متعددی این قواعد نادیده گرفته می شوند.


مانند هواپیماهای باربری که برای بارگیری راحت تر دم آنها به صورت T طراحی می شود. مانند هواپیمای ترابری C-17 .


یا هواپیماهای مسافربری که به خاطر مکان قرار گیری موتور، دم به صورت T طراحی می شود. تا از جریان بد هوای خروجی از موتور در امان باشند. مانند B-727

 


5_1.jpg

 

یا تعدادی از جنگنده ها که به صورت بال دلتا یا مثلثی طراحی می شوند. که در این صورت دم عمودی در عقب باقی خواهد ماند و دم افقی یا به شکلی حذف می شود lمانند میراژ 2000 و یا به قسمت جلوی هواپیما منتقل می شود مانند یورو فایتر تایفون. در صورت حذف این قسمت، بال وظایف آن را بر عهده می گیرد.

 


euro_banner.jpg

 

1383-map-assoc.jpg

 

یا در هواپیمای خاصی مانند F-117 دم به صورتی طراحی شده که قسمت افقی آن حذف شده و قسمت عمودی آن به گونه ای طراحی شده که حول چند محور خاص توانایی چرخش دارد.

 


f-117_01.jpg

 

در بالهای پرنده، دیگر چیزی به اسم دم تعریف نمی شود و وظایف آن به طور کامل در بال خلاصه می گردد. طبیعی است که این گونه هواپیماها از قدرت مانور دهی کمتری برخوردار هستند مانند B-2


خاطر نشان كنم كه در داخل كاكپيت با trim كردن مي توان زاويه rudder و elevator را در مواقع مختلف تغيير داد.

 

 

a05f0047_figure_1.gif

 



 

منبع: مجموعه علوم هوانوردی-جلد1


نویسنده: کاشانیان

11 people like this

Share this post


Link to post
Share on other sites

مطلب بسیار زیبایی بود ارش جان

 

تامکت هم از نوع بال عقب رفته  استفاده میکنه

5 people like this

Share this post


Link to post
Share on other sites

مطلب بسیار زیبایی بود ارش جان

 

تامکت هم از نوع بال عقب رفته  استفاده میکنه

 

با تشکر از لطف شما و پوزش بابت تاخیر در پاسخ

 

این پرنده ی دوست داشتنی به خاطر استفاده از سیستم تغییر زاویه بال در هنگام پرواز مینونه چندین حالت رو داشته باشه مثلا

در هنگام تیک آف یا لندینگ بال ها به طور کامل باز هست و این بیشترین نیروی لیفت ممکن رو فراهم میکنه و همینطور سرعت استال رو خیلی کم میکنه

800px-F-14_final_catapult_July_2006.jpg

 

که برای نشست و برخواست در سرعت کمتر و همینطور مسافت کمتر بسیار ایده آل هست

مورد دیگه اینکه این نوع بال در سرعت های مادون صوت بهترین نوع ایرودینام برای مانور رو داره ( برعکس بال مثلثی یا همون بال دلتایی ) که به درد مانور در سرعت های مافوق صوت میخوره

که تامکت هم با تغییر زاویه بال 

Grumman_F-14_Tomcat.png

 

تقریبا همین حالت مثلثی رو به خودش رو میگیره که ماور پذیری خیلی خوبی در سرعت های مافوق صوت به همراه داره

 

کلا تامکت پرنده ای برای تمام فصول

6 people like this

Share this post


Link to post
Share on other sites

با تشکر از لطف شما و پوزش بابت تاخیر در پاسخ

 

این پرنده ی دوست داشتنی به خاطر استفاده از سیستم تغییر زاویه بال در هنگام پرواز مینونه چندین حالت رو داشته باشه مثلا

در هنگام تیک آف یا لندینگ بال ها به طور کامل باز هست و این بیشترین نیروی لیفت ممکن رو فراهم میکنه و همینطور سرعت استال رو خیلی کم میکنه

800px-F-14_final_catapult_July_2006.jpg

 

که برای نشست و برخواست در سرعت کمتر و همینطور مسافت کمتر بسیار ایده آل هست

مورد دیگه اینکه این نوع بال در سرعت های مادون صوت بهترین نوع ایرودینام برای مانور رو داره ( برعکس بال مثلثی یا همون بال دلتایی ) که به درد مانور در سرعت های مافوق صوت میخوره

که تامکت هم با تغییر زاویه بال 

Grumman_F-14_Tomcat.png

 

تقریبا همین حالت مثلثی رو به خودش رو میگیره که ماور پذیری خیلی خوبی در سرعت های مافوق صوت به همراه داره

 

کلا تامکت پرنده ای برای تمام فصول

ممنون ارش جان کامل و بی نقص بود

3 people like this

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!


Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.


Sign In Now
Sign in to follow this  
Followers 0