اصول اولیه هواپیما چیست؟
ارسال شده: یکشنبه ۱۴۰۱/۷/۱۷ - ۰۷:۳۴
کتاب اصول هواپیمای اندرسونم این کتاب در یازده فصل با عناوین ذیل تدوین شده است: فصل اول؛ اولین مهندسان هوانوردی، فصل دوم؛ مفاهیم پایه، فصل سوم؛ جو استاندارد، فصل چهارم؛ آیرودینامیک مقدماتی، فصل پنجم؛ هوابرها, بال ها, و دیگر اشکال آیرودینامیکی، فصل ششم؛ جزئیات عملکرد هواپیما، فصل هفتم؛ مبانی پایداری و کنترل، فصل هشتم؛ پرواز فضایی، فصل نهم؛ پیشرانش، فصل دهم؛ مواد و سازه پیمایه های پروازی، فصل یازدهم؛ پیمایه های ابرصوتی. همچنین برخی از استانداردها ، نمادها و واژه نامه ها در انتهای کتاب به صورت پیوست قرار داردفصل سوم – آتمسفر استاندارد
تعريف ارتفاع
معادله هيدرواستاتيك
رابطه بين ارتفاع هاي هندسي و پتانسيل جغرافيايي
تعريف اتمسفر استاندارد
ارتفاع هاي فشار ، دما و چگالي
يادداشت تاريخي :آتمسفر استاندار
فصل چهارم- مباني آيروديناميك
معادله پيوستگي
جريان تراكم پذير وتراكم نا پذير
معادله مومنتوم
يك توضيح
ترموديناميك مقدماتي
جريان آيزنتروپيك
معادله انرژي
خلاصه معادلات
سرعت صوت
تونل بادهاي مادون صوت با سرعت پائين
اندازه گيري سرعت هوا
تونل هاي باد مافوق صوت وموتورهاي راكت
بحث تراكم پذيري
معرفي جريان اوج
نتايج براي يك لايه مرزي آرام
نتايجي براي لايه مرزي مغشوش
گذار
جدايي جريان
خلاصه اثرات لزجت برروي پسا
يادداشت تاريخي : برنولي واويلر
يادداشت تاريخي : لوله پيتوت
يادداشت تاريخي : تونل هاي باد
منابع
فصل پنجم - آيرو فويل ها ، بالها وشكل هاي ديگر آيروديناميكي
مباني
واژه هاي آيرفويل
ضرائب برآ ، پسا ، گشتاور
مشخصه هاي آيرفويل
بالهاي محدود در برابر بالهاي نامحدود
بدست آ وردن ضريب برآ از Cp
تصحيح تراكم پذيري براي ضريب برآ
عدد ماخ بحراني وضريب فشا ربحراني
عدد ماخ افزايش - پسا
پساي موجي ( درسرعت هاي مافوق صوت )
خلاصه اي از پسا ي آيرفويل
بالهاي محدود يا متناهي
محاسبه پساي القائي
تغيير درشيب برآ
بالهاي به عقب برگشته
خلا صه اي از شكل هاي آيرفويل
بالچه ها - مكانيزمي براي بدست آوردن برآي زياد
آيروديناميك استوانه وكره
يادداشت تاريخي : آيرو فويلها وبالها
يادداشت تاريخي: اولين پرواز مافوق صوت بشر
حالا اصل ماجرا
اصول اولیه هواپیما چیست؟
هرچه هواپیما سریعتر حرکت کند، بالابر بیشتری وجود دارد. وقتی نیروی بالابر بیشتر از نیروی گرانش باشد، هواپیما قادر به پرواز است و به دلیل نیروی رانش، هواپیما قادر است در پرواز به جلو حرکت کند. بر اساس قانون سوم حرکت نیوتن، حرکت بال ها در هوا باعث بالا رفتن می شود.4 اصل پرواز چیست؟ چهار نیرو با هم کار می کنند تا رفتار هواپیما را تعیین کنند. بلند کردن، وزن، رانش و کشیدن
به آن اشاره می کند.
اصل پرواز
چهار نیرو که اصل پرواز را تشکیل می دهند عبارتند از: بلند کردن، وزن، کشش و رانش. نیروها همه با هم تعامل دارند تا مسیر هواپیما را تعیین کنند. بالابر و وزن نیروهای متضاد هستند، مانند رانش و کشش. همه به یک اندازه مهم هستند و برای حفظ سطح پرواز باید متعادل باشند.
در حالی که 4 نیرو با یکدیگر مخالف هستند، همه آنها دقیقاً برعکس عمل نمی کنند.
نتیجه نهایی
برخی نیروها (مانند رانش) در شرایط خاص مکمل نیروهای دیگر (مانند بالابر) هستند.
هنگامی که در مورد اصل پرواز و چهار نیرو بدانید، درک اینکه چه اتفاقی برای هواپیما می افتد نسبتا آسان است. دانستن کمی در مورد اینکه چگونه یک بال بالابر را ایجاد می کند نیز می تواند مفید باشد. و برای آن لازم است به آقایی به نام دانیل برنولی مراجعه کنیم.
این چیزی است که باید بدانید…
اصل پرواز برنولی چیست؟
اصل پرواز برنولی مفهومی ساده برای درک است. تئوری برنولی بیان می کند که اگر جریان سیال افزایش یابد، افت فشار وجود دارد. هوا درست مانند یک مایع عمل می کند. برای هوانوردان، این بدان معنی است که اگر هوا در بالای بال افزایش یابد، فشار کمتری در بالای بال نسبت به پایین وجود دارد.
این افزایش سرعت ناشی از بالها، یک اصطلاح هوانوردی فانتزی است که به معنای "خمیده در بالا" است. یک خط منحنی طولانی تر از یک خط مستقیم است، به این معنی که هوا باید بیشتر حرکت کند تا به لبه عقب بال برسد.
یا به عبارتی واقعاً ابتدایی، سرعت هوا افزایش می یابد.
به نظر شما اگر فشار زیاد زیر بال و فشار کم در بالا باشد چه اتفاقی می افتد؟
بال به سمت بالا به سمت ناحیه کم فشار حرکت می کند و ما این نیرو را لیفت می نامیم.
4 اصل پرواز چیست؟
چهار نیرو با هم کار می کنند تا رفتار هواپیما را تعیین کنند. بلند کردن، وزن، رانش و کشیدن. درک این نیروها به صورت مجزا نسبتاً ساده است. وقتی در مورد آنها بدانید، تعامل و تأثیر آنها بر روی هواپیما نسبتاً ساده است.
در زیر لیستی از جزئیات هر اصل پرواز را مشاهده خواهید کرد. جهتی که نیرو در آن عمل می کند، نیروی مخالف آن و عواملی که بر بزرگی نیرو تأثیر می گذارد را توضیح خواهیم داد.
قبل از شروع، مفید است که به طور خلاصه چند اصطلاح را مورد بحث قرار دهیم که به درک ما از اصل پرواز کمک می کند. ما اغلب از آنها استفاده خواهیم کرد.
و انها هستند…
بردارها
پیچیده به نظر می رسد، درست است؟ به ما اعتماد کنید، اینطور نیست.
برای ساده نگه داشتن آن، "بردار" یک خط خیالی است که دارای دو ویژگی است:
یک بردار در یک جهت معین عمل می کند
یک بردار قدرت یا قدر معینی دارد
خودشه! بردارها می توانند با هم ترکیب شوند تا نیروهای حاصل را تولید کنند.
نیروهای حاصل
نیروهای حاصل ترکیبی از دو بردار هستند.
دو بردار در 90 درجه نسبت به یکدیگر دو ضلع از یک مثلث قائم الزاویه را تشکیل می دهند. هیپوتنوز نیروی حاصل است.
برای ساده نگه داشتن آن. اگر هر بردار را افزایش دهید، نیروی حاصل رشد خواهد کرد.
چرا باید در مورد نیروهای حاصله بدانیم؟
پاسخ آسان این است که هیچ اصل پرواز به تنهایی وجود ندارد. همه آنها تعامل دارند. درک نیروهای حاصل، تعیین اینکه چه اتفاقی برای هواپیما خواهد افتاد را آسان می کند.
در اینجا چهار نیروی دخیل در اصل پرواز، تأثیرات آنها و نحوه کار آنها آمده است.
بلند کردن
بردار اعمال از طریق: مرکز فشار
جهت برداری: 90 درجه نسبت به جریان نسبی هوا
نیروهای متضاد: وزن
مواردی که بر لیفت تاثیر می گذارد:
سرعت هوا
زاویه حمله
اندازه بال
تراکم هوا
خوب، پس کمی واضح است، اما آسانسور مکان خوبی برای شروع است، زیرا ما در حال صحبت با هواپیما هستیم.
بالابر برای اطمینان از پرواز پایدار حیاتی است. بیشتر توسط بال ها تولید می شود، اما عناصر کوچکتر بالابر توسط تثبیت کننده افقی و حتی بدنه تولید می شوند.
بالابر از طریق مرکز فشار و در 90 درجه نسبت به جریان هوا عمل می کند.
جمله آخر را به خاطر بسپار آن مهم است. در عرض یک دقیقه دلیل آن را توضیح خواهیم داد.
بال ها کاملاً مساوی نیستند و از ریشه تا نوک آن تغییر شکل می دهند. در نتیجه، آنها مقادیر مختلف بالابر را تولید می کنند. مرکز فشار مجموع این مقادیر مختلف را توصیف می کند. اغلب با استفاده از خط وتر بال به عنوان مرجع بیان می شود.
اکنون…
اگر فکر می کنید که بالابر همیشه مستقیم عمل می کند
ولی
آنچه را که در بالا گفتیم به خاطر دارید؟ در اینجا، اجازه دهید آن را تکرار کنیم. بالابر همیشه 90 درجه نسبت به جریان نسبی هوا عمل می کند. معمولاً این جهت رو به جلو است که بال در آن حرکت می کند.
بنابراین، اگر هواپیما معکوس شود، بال در واقع در جهت رو به پایین بالابر ایجاد می کند. به همین ترتیب، اگر به صورت عمودی مستقیم به سمت بالا پرواز می کرد، بردار بالابر به سمت افق عمل می کرد!
تعريف ارتفاع
معادله هيدرواستاتيك
رابطه بين ارتفاع هاي هندسي و پتانسيل جغرافيايي
تعريف اتمسفر استاندارد
ارتفاع هاي فشار ، دما و چگالي
يادداشت تاريخي :آتمسفر استاندار
فصل چهارم- مباني آيروديناميك
معادله پيوستگي
جريان تراكم پذير وتراكم نا پذير
معادله مومنتوم
يك توضيح
ترموديناميك مقدماتي
جريان آيزنتروپيك
معادله انرژي
خلاصه معادلات
سرعت صوت
تونل بادهاي مادون صوت با سرعت پائين
اندازه گيري سرعت هوا
تونل هاي باد مافوق صوت وموتورهاي راكت
بحث تراكم پذيري
معرفي جريان اوج
نتايج براي يك لايه مرزي آرام
نتايجي براي لايه مرزي مغشوش
گذار
جدايي جريان
خلاصه اثرات لزجت برروي پسا
يادداشت تاريخي : برنولي واويلر
يادداشت تاريخي : لوله پيتوت
يادداشت تاريخي : تونل هاي باد
منابع
فصل پنجم - آيرو فويل ها ، بالها وشكل هاي ديگر آيروديناميكي
مباني
واژه هاي آيرفويل
ضرائب برآ ، پسا ، گشتاور
مشخصه هاي آيرفويل
بالهاي محدود در برابر بالهاي نامحدود
بدست آ وردن ضريب برآ از Cp
تصحيح تراكم پذيري براي ضريب برآ
عدد ماخ بحراني وضريب فشا ربحراني
عدد ماخ افزايش - پسا
پساي موجي ( درسرعت هاي مافوق صوت )
خلاصه اي از پسا ي آيرفويل
بالهاي محدود يا متناهي
محاسبه پساي القائي
تغيير درشيب برآ
بالهاي به عقب برگشته
خلا صه اي از شكل هاي آيرفويل
بالچه ها - مكانيزمي براي بدست آوردن برآي زياد
آيروديناميك استوانه وكره
يادداشت تاريخي : آيرو فويلها وبالها
يادداشت تاريخي: اولين پرواز مافوق صوت بشر
حالا اصل ماجرا
اصول اولیه هواپیما چیست؟
هرچه هواپیما سریعتر حرکت کند، بالابر بیشتری وجود دارد. وقتی نیروی بالابر بیشتر از نیروی گرانش باشد، هواپیما قادر به پرواز است و به دلیل نیروی رانش، هواپیما قادر است در پرواز به جلو حرکت کند. بر اساس قانون سوم حرکت نیوتن، حرکت بال ها در هوا باعث بالا رفتن می شود.4 اصل پرواز چیست؟ چهار نیرو با هم کار می کنند تا رفتار هواپیما را تعیین کنند. بلند کردن، وزن، رانش و کشیدن
به آن اشاره می کند.
اصل پرواز
چهار نیرو که اصل پرواز را تشکیل می دهند عبارتند از: بلند کردن، وزن، کشش و رانش. نیروها همه با هم تعامل دارند تا مسیر هواپیما را تعیین کنند. بالابر و وزن نیروهای متضاد هستند، مانند رانش و کشش. همه به یک اندازه مهم هستند و برای حفظ سطح پرواز باید متعادل باشند.
در حالی که 4 نیرو با یکدیگر مخالف هستند، همه آنها دقیقاً برعکس عمل نمی کنند.
نتیجه نهایی
برخی نیروها (مانند رانش) در شرایط خاص مکمل نیروهای دیگر (مانند بالابر) هستند.
هنگامی که در مورد اصل پرواز و چهار نیرو بدانید، درک اینکه چه اتفاقی برای هواپیما می افتد نسبتا آسان است. دانستن کمی در مورد اینکه چگونه یک بال بالابر را ایجاد می کند نیز می تواند مفید باشد. و برای آن لازم است به آقایی به نام دانیل برنولی مراجعه کنیم.
این چیزی است که باید بدانید…
اصل پرواز برنولی چیست؟
اصل پرواز برنولی مفهومی ساده برای درک است. تئوری برنولی بیان می کند که اگر جریان سیال افزایش یابد، افت فشار وجود دارد. هوا درست مانند یک مایع عمل می کند. برای هوانوردان، این بدان معنی است که اگر هوا در بالای بال افزایش یابد، فشار کمتری در بالای بال نسبت به پایین وجود دارد.
این افزایش سرعت ناشی از بالها، یک اصطلاح هوانوردی فانتزی است که به معنای "خمیده در بالا" است. یک خط منحنی طولانی تر از یک خط مستقیم است، به این معنی که هوا باید بیشتر حرکت کند تا به لبه عقب بال برسد.
یا به عبارتی واقعاً ابتدایی، سرعت هوا افزایش می یابد.
به نظر شما اگر فشار زیاد زیر بال و فشار کم در بالا باشد چه اتفاقی می افتد؟
بال به سمت بالا به سمت ناحیه کم فشار حرکت می کند و ما این نیرو را لیفت می نامیم.
4 اصل پرواز چیست؟
چهار نیرو با هم کار می کنند تا رفتار هواپیما را تعیین کنند. بلند کردن، وزن، رانش و کشیدن. درک این نیروها به صورت مجزا نسبتاً ساده است. وقتی در مورد آنها بدانید، تعامل و تأثیر آنها بر روی هواپیما نسبتاً ساده است.
در زیر لیستی از جزئیات هر اصل پرواز را مشاهده خواهید کرد. جهتی که نیرو در آن عمل می کند، نیروی مخالف آن و عواملی که بر بزرگی نیرو تأثیر می گذارد را توضیح خواهیم داد.
قبل از شروع، مفید است که به طور خلاصه چند اصطلاح را مورد بحث قرار دهیم که به درک ما از اصل پرواز کمک می کند. ما اغلب از آنها استفاده خواهیم کرد.
و انها هستند…
بردارها
پیچیده به نظر می رسد، درست است؟ به ما اعتماد کنید، اینطور نیست.
برای ساده نگه داشتن آن، "بردار" یک خط خیالی است که دارای دو ویژگی است:
یک بردار در یک جهت معین عمل می کند
یک بردار قدرت یا قدر معینی دارد
خودشه! بردارها می توانند با هم ترکیب شوند تا نیروهای حاصل را تولید کنند.
نیروهای حاصل
نیروهای حاصل ترکیبی از دو بردار هستند.
دو بردار در 90 درجه نسبت به یکدیگر دو ضلع از یک مثلث قائم الزاویه را تشکیل می دهند. هیپوتنوز نیروی حاصل است.
برای ساده نگه داشتن آن. اگر هر بردار را افزایش دهید، نیروی حاصل رشد خواهد کرد.
چرا باید در مورد نیروهای حاصله بدانیم؟
پاسخ آسان این است که هیچ اصل پرواز به تنهایی وجود ندارد. همه آنها تعامل دارند. درک نیروهای حاصل، تعیین اینکه چه اتفاقی برای هواپیما خواهد افتاد را آسان می کند.
در اینجا چهار نیروی دخیل در اصل پرواز، تأثیرات آنها و نحوه کار آنها آمده است.
بلند کردن
بردار اعمال از طریق: مرکز فشار
جهت برداری: 90 درجه نسبت به جریان نسبی هوا
نیروهای متضاد: وزن
مواردی که بر لیفت تاثیر می گذارد:
سرعت هوا
زاویه حمله
اندازه بال
تراکم هوا
خوب، پس کمی واضح است، اما آسانسور مکان خوبی برای شروع است، زیرا ما در حال صحبت با هواپیما هستیم.
بالابر برای اطمینان از پرواز پایدار حیاتی است. بیشتر توسط بال ها تولید می شود، اما عناصر کوچکتر بالابر توسط تثبیت کننده افقی و حتی بدنه تولید می شوند.
بالابر از طریق مرکز فشار و در 90 درجه نسبت به جریان هوا عمل می کند.
جمله آخر را به خاطر بسپار آن مهم است. در عرض یک دقیقه دلیل آن را توضیح خواهیم داد.
بال ها کاملاً مساوی نیستند و از ریشه تا نوک آن تغییر شکل می دهند. در نتیجه، آنها مقادیر مختلف بالابر را تولید می کنند. مرکز فشار مجموع این مقادیر مختلف را توصیف می کند. اغلب با استفاده از خط وتر بال به عنوان مرجع بیان می شود.
اکنون…
اگر فکر می کنید که بالابر همیشه مستقیم عمل می کند
ولی
آنچه را که در بالا گفتیم به خاطر دارید؟ در اینجا، اجازه دهید آن را تکرار کنیم. بالابر همیشه 90 درجه نسبت به جریان نسبی هوا عمل می کند. معمولاً این جهت رو به جلو است که بال در آن حرکت می کند.
بنابراین، اگر هواپیما معکوس شود، بال در واقع در جهت رو به پایین بالابر ایجاد می کند. به همین ترتیب، اگر به صورت عمودی مستقیم به سمت بالا پرواز می کرد، بردار بالابر به سمت افق عمل می کرد!