فلپ-اسپویلر | هوافضای جوان

فلپ-اسپویلر

هواپیما روی بال و دمش اجزایی داره که در هنگام نشست و برخاست و یا در هنگام مانور عملکردش رو بهتر می کنن و یا با کمک اونها می شه هواپیما رو کنترل کرد. دو جزئی که تو این قسمت بررسی شون می کنیم، فلپ و اسپویلر هستند.

فلپ، چرا و چگونه؟

هواپیما وقتی داره فرود می یاد، سرعتش کم و کمتر می شه. با کم شدن سرعت جریان هوا، اختلاف فشار بالا و پایین بال کمتر شده و در نتیجه بال لیفت کمتری تولید می کنه اما هواپیما هنوز روی هوا قرار داره و باید به جاذبه غلبه کنه؛ پس نیاز به وسیله ای داریم که این کمبود نیروی برآ رو جبران کنه. فلپ این کار رو برای ما نجام می ده.

در هنگام برخاست، از طرفی به دلیل محدودیت طول باند پرواز بهتره مسافت نشست و برخاست تا حد ممکن کم باشه و از طرف دیگه هواپیما تا زمانی که نیروی لیفتی به اندازه ی وزنش تولید نکنه از زمین جدا نمی شه. در حالت عادی لیفت هواپیما به سرعت عبور جریان هوا از روی بال بستگی داره، بنابراین باید جریان روی بال به سرعت خاصی برسه تا لیفت مورد نظر تولید بشه حالا اگه روی بال از فلپ استفاده کنیم، چون فلپ به کمک بال اومده باعث می شه که در سرعت کمتری لیفت مورد نظر تولید و در نتیجه در مسافت کمتری هواپیما از زمین جدا شه.

سوالی که احتمالا به ذهنتون رسیده اینه که فلپ چطوری لیفت تولید می کنه؟ اگه از نگاه نیوتن و قانون عمل و عکس العملش به قضیه نگاه کنیم می تونیم اینجوری توضیح بدیم که وقتی فلپ به سمت پایین حرکت می کنه هوا رو به سمت پایین هول می ده و هوا هم فلپ رو به سمت بالا هول می ده و نیروی روبه بالا تولید می شه.شکل پایین رو ببینید.

marmar

 

. باید توجه کنیم که فلپ در عین حال که لیفت رو افزایش می ده درگ رو هم افزایش می ده بنابراین هواپیماها معمولا طوری طراحی می شن که در بیشترِ زمان پروازشون نیازی نباشه که از فلپ استفاده کنن و استفاده از اون معمولا به زمان نشست و برخاست محدود می شه.

فلپ انواع مختلفی داره. که هر طراح با توجه به میزان لیفتی که هواپیماش نیاز داره و هزینه ای که می خواد صرف کنه و پارامترهای دیگه فلپ رو انتخاب می کنه. به طور کلی فلپی بهتره که لیفت زیاد و درگ کمی تولید کنه.

اسپویلر

اما وظیفه ی اسپویلر چیه؟ گفتیم که هرچی مسافت نشست و برخاست هواپیما کمتر باشه، بهتره. حالا هواپیمایی رو تصور کنید که می خواد فرود بیاد. اگه ما بتونیم نیرویی در خلاف جهت حرکت هواپیما بهش وارد کنیم، مسلما هواپیما زودتر می تونه سرعت خودش رو به صفر برسونه. از راه های مختلفی می شه به این هدف رسید، مثلا استفاده از ترمز روی چرخ های هواپیما، یا اعمال تغییراتی روی خروجی هوای موتور. اما راه حلی که ما می خوایم بهش بپردازیم، یه راه حل آیرودینامیکیه و اون استفاده از اسپویلره. وقتی که اسپویلر به سمت بالا حرکت می کنه، جریان هوا نمی تونه سطح رو دنبال کنه و در نتیجه از سطح بال جدا شده و گردابه هایی رو تشکیل می ده و همونطور که قبلا گفته شد، این اتفاق هم لیفت رو کاهش می ده و هم درگ رو افزایش . شکل پایین رو ببینید.

marmar2

دلیل اینکه افزایش درگ در هنگام فرود برای ما مطلوبه که واضحه. اما چرا کاهش لیفت به درد ما می خوره؟ می دونیم که برای پیدا کردن نیروی اصطکاکِ بین دو سطح (مثلا سطح تخته پاک کن و تخته) باید نیروی عمودیی که به تخته پاک کن وارد می کنیم رو در ضریب اصطکاک بین سطح تخته و تخته پاک کن ضرب کنیم، پس هرچی نیروی عمودی بیشتر باشه، نیروی اصطکاک بزرگتره. حالا به هواپیما برمی گردیم. بعد از اینکه چرخ های هواپیما رو ی زمین قرار گرفتن، لیفت، بخشی از نیروی وزن رو خنثی می کنه و باعث می شه که نیروی عمودیی که از طرف هواپیما به زمین وارد می شه کم بشه، حالا اگه ما به وسیله ی اسپویلر لیفت رو کم کنیم، تمامِ وزن هواپیما روی چرخ ها می یفته و در نتیجه نیروی اصطکاک(که خلاف جهت حرکته) بیشتر شده و هواپیما در مسافت کمتری می ایسته.

فیلم زیر بال یه هواپیما رو در هنگام فرود نشون می ده.

از اسپویلر برای کنترل هواپیما هم استفاده می شه که در درس های بعدی این وظیفه رو بیشتر توضیح می دیم.


پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

لطفا معادله امنیتی را وارد کنید. * Time limit is exhausted. Please reload the CAPTCHA.