درگ القایی | هوافضای جوان

درگ القایی

درگ هایی که تا حالا بررسیشون کردیم، همشون مربوط به ایرفویل بودن. یعنی حتی اگه یه ایرفویل تنها هم تو جریان حرکت کنه، هم درگ فشاری تولید می شه و هم درگ اصطکاکی. درگی که تو این قسمت می خوایم بررسیش بکنیم، درگ القاییه. این درگ مربوط به بال هواپیماست.

گفتیم که سطح بالایی ایرفویل (و در نتیجه سطح بالایی بال) فشار کمتری نسبت به سطح پایینی داره. گاز تمایل داره به سمتی حرکت کنه که فشار کمتره. در نتیجه از سطح پایینی به سمتِ سطح بالایی حرکت می کنه و به دور نوک بال می چرخه.شکل(۱).

1

شکل (۱)

این باعث می شه که گردابه (vortex)هایی در اطراف نوک بال تشکیل بشه، در عین حال که هواپیما به سمت جلو حرکت می کنه، این گردابه ها در جریان آزادِ پشت هواپما به حرکت خودشون ادامه می دن. این گردابه ها به خصوص در هواپیماهای بزرگ مثل بوئینگ ۷۴۷ انقدر قوی هستند که می تونن برای کنترل هواپیماهای سبکی که در پشت هواپیماهای بزرگ پرواز می کنن مشکل ساز باشن، و همین موضوع یکی از دلایلیِ که بین پروازهای متوالی در فرودگاه ها فاصله ی زیادی در نظر می گیرن. در فیلم(۱) می تونید این گردابه ها رو مشاهده کنید.

باید توجه کنیم که درگ همیشه در راستای سرعت هواست و لیفت عمودِ بر اونه. اما گردابه ها باعث می شن که هوا علاوه بر سرعتِ خودش یه سرعت رو به پایین هم احساس کنه، و این باعث می شه که راستای سرعت تغییر کنه. شکل(۲).

2

شکل (۲)

و از اونجایی که لیفت همیشه بر سرعت عموده، جهت نیروی لیفت هم تغییر می کنه. شکل (۳) هر دو وضعیت رو در کنار هم نشون داده.

3همونطور که می بینید تغییر جهت نیروی لیفت باعث شده، یه مولفه از اون به جای اینکه در راستای بالا قرار بگیره و وزن رو خنثی کنه، در راستای افقی قرار گرفته. این مولفه همون درگ القاییه. در واقع درگ القایی هزینه ایه که هواپیما برای تولید لیفت می پردازه و هرچه میزان لیفت تولیدی بیشتر باشه، این نیرو هم بیشتره.

وینگلت

همونطور که در درس های قبل هم دیدیم، دانشمندان تمام تلاششون رو کردن تا میزان درگ رو به حداقل برسونن. کم کردن میزان درگ موجب می شه که نیازمون به نیروی پیشران برای غلبه بر درگ کمتر بشه در نتیجه سوخت کمتری مصرف کنیم. مصرف سوخت کمتر یعنی برد بیشتر، هزینه ی کمتر و از اینها مهمتر آلودگی های محیط زیستیِ کمتر. درگ القایی هم از این لحاظ فرقی با بقیه ی انواع درگ نداره و دانشمندان علاقه مندن که میزان این درگ رو پایین بیارن. یکی از راه حل ها نصب وسیله ای در نوک بال به نام وینگلته که در شکل (۴) مستطیل قرمز دور اون کشیده شده.

winglets-1

شکل (۴)

این وسیله باعث کم شدن گردابه های نوک بال و در نتیجه کم شدن درگ القایی می شه. برای کم شدن گردابه های نوک بال، ایده ها دیگه ای هم وجود داره. به شکل های ۵ و ۶ و ۷ توجه کنید.

winglet

شکل (۵)

lockheed-box-wing-2

شکل (۶)

lpDqe

شکل (۷)

جالبه بدونید که پرنده ها همچین مکانیزمی رو روی بالشون دارند در واقع اونها چند وینگلت با ابعاد مختلف در نوک بالشون دارند که به اونها کمک می کنه با کمترین تلاش و کمترین انرژی بتونند پرواز کنند. به شکل (۸) نگاه کنید.

Red kite flying

شکل (۸)

این موضوع بازهم به ما یادآوری می کنه که درست و دقیق نگاه کردن به دنیای اطرافمون رو هیچ وقت فراموش نکنیم.


5 دیدگاه در ”درگ القایی

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.