ایروپدیا | هوافضای جوان - Part 5

بازیافت از فرچرخ (Spin recovery)

بازیافت از فرچرخ (Spin recovery)

یکی از مهم ترین و خطیرترین وظایف سکان عمودی متحرک (Rudder)، بازیافت هواپیما از فرچرخ است. ابزار اصلی هواپیماها در کنترل فرچرخ و خروج از آن، یک سکان عمودی متحرک قوی است. قدرت سکان عمودی متحرک باید آنقدر باشد تا جلوی چرخش و گردش هواپیما در هنگام فرچرخ را بگیرد.
image ادامه نوشته

اجزاء اصلی سازه های فلزی هوایی

اجزاء اصلی سازه های فلزی هوایی

در سازه اجزاء فراوانی دیده می شود ولی با تقسیم بندی مناسب می توان آن ها را در چند گروه تقسیم بندی کرد.اصولاً سازه یک هواپیما شکل دهنده بال، دم عمودی، دم افقی و بدنه بوده و هواپیما اساساً مجموعه سلولهای تقویت شده ای از قبیل سلول تک خانه بست لوله ای (مانند بدنه) تا سلول های چند خانه (مانند بال و دمها) است که تحت بارهای مختلف قرار گرفته اند.

image

می توان سازه هواپیما را مجموعه ای از ۶ نوع قطعه که به صورت های مختلف به یکدیگر متصل شده اند محسوب کرد، این قطعات عبارت اند از :

١)تیرک (Spar) که جزء اصلی بال و دمها است.
٢)قاب (Frame) که جزء اصلی بدنه به حساب می آید.
٣)تیغه (rib) که دومین قطعه اصلی بال است.
۴)تیرچه (Longeron) که دومین قطعه اصلی بدنه است.
۵)تقویت کننده (Stringer یا Stiffener) که در بال و دمها و بدنه به کار میروند.
۶)پوسته (Skin) که سطح خارجی کلیه اجزاء هواپیما را میپوشاند.

imageتیرک ها، تیرچه ها و تقویت کننده ها قطعات طولی محسوب شده و دارای شکل مقاطع مختلف از جمله I، Z، T می باشند.

imageتیغه ها نیز قطعات عرضی بوده که به طور ساده یک صفحه به شکل ایرفویل می باشند.

imageقاب ها قطعات عرضی محسوب شده و مانند حلقه با شکل های دایره، مربع و مانند اینها هستند.

در این میان پوسته حالت خاصی نداشته و شکل اولیه آنها ورق های بزرگ فلزی است که سطوح خارجی بال، بدنه و دمها را با پرچ شدن به دیگر قطعات می پوشاند.

موشک (Missile)

موشک (Missile)

شاید قرن هاست که انسان ها از موشک استفاده می کنند، البته در حقیقت آغاز دقیقی برای تولد موشک ها وجود نداره. بعضی ها معتقدند در قرن اول میلادی چینی ها چوب های خیزران رو با نوعی باروت سیاه پر می کردند و داخل آتش می انداختند و با منفجر شدنش هیجان زده می شدند!! بعدا با خودشون گفتن چرا این چوب ها رو به تیرهای کمانمون وصل نکنیم که شتاب بیشتری بگیره؟! و اتفاقا این ایده رو امتحان کردند و اولین موشک های تاریخ متولد شدند.

ادامه نوشته

دالامبر و تناقض وی

دالامبر و تناقض وی

دالامبر در مقاله ای تحت عنوان (تحلیل تعادل حرکات سیالات به عنوان دنباله ای از مبحث دینامیک) به این نتیجه رسیده بود که پسای وارد بر یک جسم بسته دوبعدی در جریان غیر لزج تراکم ناپذیر صفر است. با وجود به کار گرفتن روشهای متنوع دیگر، وی در سال ١٧۵٢ در مقاله ای به نام (در باب مقاومت) و باز در سال ١٧۶٨ در مقاله ای دیگر به نام (یادداشت هایی در ریاضیات) دوباره به همان نتیجه پسای صفر رسید.
image
در این مقاله آخر جمله ای یافت میشود که نشان میدهد که دالامبر از جواب دادن به این تناقض مأیوس شده بود.

“پس اعتراف میکنم که نمیفهمم چگونه می توان با نظریه، مقاومت سیالات را به گونه ای رضایت بخش توجیه کرد. برعکس به نظر میرسد که این نظریه حتی وقتی با نهایت دقت برسی و مطالعه شود، دست کم در اغلب موارد، مقاومت مطلقاً صفر نتیجه میدهد، تناقضی استثنایی که توجیه آن را به هندسه دانان واگذار میکنم. ژان لورند دالامبر، ١٧۶٨”

پیش بینی پسای دینامیک سیالاتی در زمان دالامبر از اهمیت خاصی برخوردار بود و با وجود اینکه چند تن از بزرگترین متفکران آن زمان درگیر آن بودند، هنوز کسی به نقش لزجت در ایجاد پسا بهای کافی نداده بود. در عوض، دالامبر در تحلیل های خود اصول اندازه حرکت سیال غیر لزج را به کار می گرفت و طبیعی بود که میدان جریان به شکل یکنواختی حول جسم حلقه زده، پسای حاصل صفر می شود.
image ادامه نوشته

دانه های پرنده

گیاهانی که با دانه تکثیر میشوند برای پراکنده کردن دانه‌های خود در محیط به مکانیزم‌های متفاوتی مجهزند.از آنجا که این مکانیزم‌ها باید به گونه‌ای باشند که دانه را به مکان‌هایی دور از گیاه اصلی برساند،تفاوتهای زیاد و جالب توجهی در ساختار این دانه‌ها به وجود ‌آمده است.

در این نوشتار ما به بررسی آن دسته از دانه‌ها می‌پردازیم که با جریان هوا و باد جابه‌جا می‌شوند. ادامه نوشته

اثر مگنوس (Magnus Effect)

اثر مگنوس (Magnus Effect)

 

حول اجسام در حال چرخش جریان های غیر متقارنی به وجود می آید. به عبارتی دیگر سرعت جریان پیرامون جسم در بعضی از قسمت ها افزایش و در قسمت های دیگر کاهش می یابد، با توجه به رابطه برنولی با افزایش سرعت، فشار کاهش یافته و بالعکس، در نتیجه این اختلاف فشار یک نیروی آئرودینامیکی قائم بر بردارسرعت زاویه ای به جسم چرخان وارد میشود که این پدیده را اثر مگنوس می نامند.
image
مگنوس مهندسی آلمانی بود برای اولین بار در سال ١٨۵٢ در برلین این پدیده را مشاهده کرد و دلیل آن را تشخیص داد.
جریان برازا روی استوانه : استوانه جسمی متقارن است پس باید میدان جریانی متقارن و بدون برآ تولید کند و اگر در تونل باد کم سرعتی قرار داده شود و نیروی برآ را اندازه بگیریم مشاهده میکنیم که برآ صفر است، حال اگر این آزمایش روی استوانه ای که حول محور خود با سرعت زیاد در در چرخش است تکرار کنیم این بار نیروی برآ معینی را مشاهده خواهیم کرد!!
این نکته جالب است که استوانه ای که با سرعت زیاد می چرخد می تواند خیلی بیشتر از بال هواپیمای هم سطح خود نیروی برآ تولید کند، اما پسای وارد بر استوانه نیز به مراتب بیشتر از پسای بال است، در نتیجه اثر مگنوس در هواپیماهای موتوری کاربرد ندارد.
image
از سوی دیگر، در دهه ١٩٢٠ مهندس دیگر آلمانی به نام آنتون فلتنر به جای بادبان یک قایق بادبانی از استوانه ای استفاده کرد که حول محور عمود در چرخش بود. با کمک باد این استوانه چرخان نیروی محرکه قایق را تأمین می کرد. به علاوه با قرار دادن دو استوانه در پشت سر یکدیگر در طول قایق که در جهت مخالف در چرخش بودند فلتنر می توانست قایق را به سمت دلخواه بچرخاند.
image
image
ابتکار فلتنر موفقیت فنی به حساب می آمد اما از نظر اقتصادی شکست بود چون هزینه نگهداری مکانیسمهایی که برای چرخاندن استوانه در آن سرعت های بالا ضروری بود بسیار گزاف می شد. امروزه از پدیده مگنوس در عملکرد موشکهای چرخان تاثیر بسیار مهمی دارد، در واقع بخشی خاصی از تحقیقات آئرودینامیک سرعت های بالا در پیرامون نیروی مگنوس وارد بر اجسام چرخان متمرکز شده است که در کاربردهای موشکی نقش مهمی را ایفا میکند.

زاویه‌ی سوئیپ

به بال‌های دو هواپیمای زیر دقت کنید.

forward sweep

بال با زاویه‌ی سوئیپ به سمت جلو

ادامه نوشته

انواع هواپیمای مسافربری

انواع هواپیمای مسافربری

هواپیماهای مسافربری رو می شه از لحاظ های مختلفی تقسیم بندی کرد. گاهی اوقات این نوع از هواپیما بر اساس بردشون تقسیم بندی می شوند و گاهی هم از لحاظ اندازه. در زیر به معرفی انواع تقسیم بندی و هواپیماهای موجود در هر تقسیم بندی می پردازیم. ادامه نوشته

اثر زمین( ground effect)

اثر زمین( ground effect)

علت اصلیِ تولید نیروی لیفت اختلاف فشار بین بالا و پایین بالِ هواپیماست. این اختلاف فشار همچنین باعث می‌شود که هوا از پایین بال به سمت بالای آن حرکت کند و در نتیجه گردابه‌هایی را در نوک بال تشکیل می‌دهد. تولید این گردابه‌ها باعث افزایش نوعی از درگ به نام درگِ القایی می‌شود.

ادامه نوشته

مدار زمین ثابت (GEO: Geostationary orbit)

مدار زمین ثابت (GEO: Geostationary orbit)

مدار زمین ثابت در واقع نوعی مدار زمین آهنگ است که علاوه بر اینکه سرعت زاویه ای و دوره تناوب آن با سرعت گردش و دوره تناوب زمین برابره، زاویه اش با صفحه استوا (شیب مداری آن) صفر است. چون این مدار نسبت به زمین ثابته، شرکت ها و دولت های زیادی مشتاقش هستند. علت هم اینه که این ثابت بودن باعث میشه این ماهواره همیشه در یک محدوده خاص در زمین قرار بگیره و به طور دائم بدون تغییر جهت آنتن، تحت پوشش ایستگاه زمینی باشه، از طرفی میتونه کل نقاطی رو که در دید داره پوشش بده.

ادامه نوشته

صفحه 5 از 7« بعدی...34567