اولین سایت تخصصی علم آیرودینامیک

پرواز را بیاموز . پرنده مردنی است ..... فروغ

دانلود کتاب آئرودینامیک به زبان ساده ترجمه فارسی

به زودی

تقدیم به دانش آموزان دبیرستان که بیشترین بازدید کنندگان هستند.

اگر بازدید کنندگان هوافضایی بیشتر شوند آن وقت مقالات ISI را برای دانلود خواهم گذاشت.


+ نوشته شده در  سه شنبه پانزدهم بهمن 1392ساعت 3:4  توسط محمد  | 

با سلام به بازدیدکنندگان محترم

بدلیل کمبود شدید وقت و عدم آپدیت سایت به تعدادی عضو فعال جهت همکاری نیازمندیم این امر اثر بخشی سایت را از جهت کیفی علاوه بر کمی فراهم خواهد آورد عزیزان می توانند درخواست همکاری خود را به ایمیل ارسال کنند.

+ نوشته شده در  سه شنبه پانزدهم مرداد 1392ساعت 14:10  توسط محمد  | 

آموزش ساخت موشك


جنس راكت بايد از استيل باشد براي سوخت هم بايد مخلوطي از :
 60% پتاسيم نيترات و 40% ساكاروز.

راجع به ساکاروز که چرا استفاده میشه، همون طور که میدونین سوکوروز توی بدن هم به عنوان سوخت استفاده میشه. یعنی یه جور سوخت زیستی هست. که فکر میکنم در این مورد میتونه طی واکنش های پیچیده به اتانول تبدیل بشه...

در مورد موشک هم یقینا از سوکوروز و نیترات پتاسیم به عنوان اکسید کننده قوی استفاده میشه. که باهم دیگه ذوب میشن و واکنش میدن. یعنی همون واکنش تخمیر.

البته خیلی پیشتر رازی هم کار مشابهی رو انجام داد و از راه تقطیر شراب تونست الکل تهیه کنه.

اینم اضافه کنم که با عمل تخمیر بر روی هگزوزها میتونیم به الکل برسیم(هگزوزها یعنی قندهای شش کربنی). که البته چون مواد اولیه گرون در میاد از چند قندیها مثل ساکارز استفاده میکنن. گمونم این باشه:


لولز + گلوکز <------ آب + ساکاروز

C6H12O6 + H2O → C6H12O6 + C6H12O6

C6H12O6 → 2C2H5OH + CO2

که برای انجام این واکنش باید در محیط ماده ای مثل انورتاز حضور داشته باشه.

فکر کنم بعد از این مرحله هم الکل تولید شده با پتاسیم نیترات در عرض چند ثانیه واکنش میده و سوخت موشک رو تشکیل میده دیگه...


منبع  www.irandisheh.com




























+ نوشته شده در  شنبه پانزدهم بهمن 1390ساعت 3:1  توسط محمد  | 

راهنمای ساخت موشک آبی خاص

Step 1Lets get Started

A water rocket is propelled by pressurised air forcing water down though a nozzle. This creates thrust.

If you took a standard two litre fizzy soft drink bottle and pressurised it to120 psi the rocket would reach about 100 or so feet.

But then if you took 2, two litres bottles and pressurised it to 120 psi again the rocket would go about 150 feet or so because the rocket has more air in it therefore creating more thrust. The rocket will only go 50 feet more because of the added mass. You can stop this by making a two stage rocket. A two stage rocket will work better because it would not have to carry the full payload on all of its flight.

Step 2How to build a fins and nose cones

In the next few steps you will be shown how to build the basic needs of a bottle rocket.
This step is to get to grips on what a rocket needs.

Step 3Step 2: Nose cone

Cut a ping pong ball in half with a craft knife,
Then glue half of the ping pong ball into the top of the 1.25 litre bottle 'top'.

Use a Plastic adhesive glue, Or if apperance doesn't matter you could just tape it on!

Step 4Step 3: Nosecone

Glue or tape the nose cone to the top of the rocket.

Adding wieght to the nose cone may help, It will move the centre of gravity higher, thus being more stable.


 

Step 5Fins

This stage is still the basics of how to make a water rocket but may help in later projects.

Step 1:

Print off the fin template from the link below... Or design your own..

Then glue the fin template on to cardboard, then cut it out or use it as a template for corregated plastic.
ادامه دارد

+ نوشته شده در  پنجشنبه دوازدهم خرداد 1390ساعت 15:35  توسط محمد  | 

موشک های آبی چگونه ساخته می شوند؟

This time I would like to present a simple way to make a water rocket. I hope that my step by step instructions will make it very easy and enjoyable.

Step 1 Used materials

- 3 plastic 2L bottles
- cardboard
- scotch tape
- duct tape
- one tennis ball
- fishing line
- one big trash bag


Step 2Preparing the rocket wings

Draw 4 right triangles on the cardboard (3.5 in x 5 in x 6.5 in each) and cut them.

Step 3Attaching wings to the main bottle.

Put the bottle upside down.In order to avoid any confusions, I will call it the main bottle. Attach each wing 3 inches from the cap, using duct tape. You can also stick the tape on the surface of triangles to make them more stable. Make sure you placed the wings with the same distance from each other. It will help the rocket go straight up.

Step 4Preparing the first part of rocket's extension.

In this step you will cut another bottle to get a plastic tube. Cut off bottleneck and the bottom. In this way you are left with a cylindric tube, which you are going to use as your extension.

Step 5Attaching first extension to the main bottle

Tightly connect the plastic tube with the main bottle, using scotch tape. Try to connect them perfectly straight. It will help to keep the balance of your future rocket.

Step 6Preparing the final part of rocket's extension

Cut off the bottleneck from your last plastic bottle. Overlap the rocket with that final extension, placing it in exactly opposite way to the main bottle. To make sure it won't get disconnected during the flight, use a duct tape. Because the top edge is sharp, I taped it to prevent my future parachute from cutting.

Step 7Preparing the upper part of the parachute

From a trash bag cut the octagon figure. (The bigger parachute you make, the longer time it stays in the air!!! ) Stick duct tape on each corner (both sides) ,then use a puncher to make wholes (.5 inch from the edge). It will prevent used trash bag from ripping apart.

Step 8Preparing the lower part of the parachute

Cut 8 strings from a fishing line. All of them have to be the same lenght. ( around 2/3 of the octagon's diameter). Attach the strings to a tennis ball. In order to do it, first lance a ball on both sides(top and bottom). Then pull the strings through it and use duct tape to make it solid.

Step 9Finishing the parachute.

Connect each string to the hole. Tight them firmly. Again, make sure that all string are the same lenght.

Step 10Placing obtained parachute in the rocket

Carefuly fold the parachute and place it into the "basket" from the final extension part. Do not squeeze it to hard, because it won't come out in the air. Put the tennis ball on the top of the parachaute.

خسته نباشید

+ نوشته شده در  پنجشنبه دوازدهم خرداد 1390ساعت 15:25  توسط محمد  | 

آیرودینامیک در معماری

+ نوشته شده در  پنجشنبه دوازدهم خرداد 1390ساعت 15:12  توسط محمد  | 

طرز ساخت موشک آبی

موشک آبي چيست؟

موشک آبي شامل محفظي است که گاز را تا فشار زيادي نگه داري مي کند و ناگهان به بيرون منتقل مي نمايد. وزن و نيروي پيشران در اين موشک در طول پرواز تغيير مي کند که اين ناشي از کاهش جرم موشک قوانين حاکم بر حرکت موشک

قانون اول نيوتن: موشک بر روي پايه قرار مي گيرد تا زماني که نيرويي به آن وارد نشود به همان حالت باقي مي ماند.

قانون دوم نيوتن: مقدار شتاب و نيروي پيشران موشک به آهنگ خروج آب و هوايي که از موشک خارج مي شود بستگي دارد. بنابراين اين آهنگ به مقدار آب و هوايي که در داخل موشک محبوس شده است وابسته مي باشد.

قانون سوم نيوتن: هر چه آب و هوا با آهنگ بيشتري از موشک خارج گردد نيروي پيشران موشک بيشتر خواهد بود.به بطوري که نيروي پيشران موشک با آهنگ خروج آب و هوا متناسب مي باشد.

 


وسايل مورد نياز:

دو بطري پلاستيکي 2 يا 5/2 ليتري – روزنامه ( به عنوان متعادل کننده) – فوم ها( بالها) – فنت دوچرخه ( قسمت سر) – مقوا يا کاغذ جهت ساخت بخش مخروطي – نوار چسب نواري - چسب pvc – قيچي 

 

اجزاي موشک آبي


1- بدنه اصلي – از اتصال دو بطري پلاستيکي از سر به انتهاي بطري ديگر ساخته مي شود. جهت اتصال مي توان از پيچ و مهره استفاده نمود و توسط چسب نواري و چسب pvc عايق بندي نمود.

2- بخش متعادل کننده : روزنامه را به صورت کروي مچاله کرده و آن را در قسمت سر بطري دوليتري قراردهيد.

3- مخروط دماغه: کاغذ يا مقوا را به صورت مخروط در آورده و از چسب براي محکم نمودن آن استفاده کنيد. مخروط دماغه را به قسمت انتهاي بطري (‌سر موشک) با چسب بچسبانيد.

4- بالها: يک طرح بال انتخاب نموده و بعد از کشيدن طرح اوليه بالها، آنها را ببريد و از چسب براي چسباندن بالها به بدنه موشک استفاده نمائيد. 

5- فنت و دهانه: در بطري نوشابه را سوراخ کرده و فنت را از آن رد کنيد و با واشر آنرا محکم نموده تا هوا ندهد. 

پايه يا سکوي پرتاب

پايه در مرحله اول يک وسيله براي هدايت موشک در مسير مستقيم است. پايه مي تواند به صورتي ساخته شود که در پرتاب ناگهاني موشک موثر بوده و عمل نيروي پيشران را بيشتر نمايند. هر گونه ناپايداري در طي پرواز باعث تغيير جهت موشک و انحراف از مسير اوليه موشک مي گردد. اين موضوع در مورد پايه هاي ساکن و پايه هاي دستي داراي اهميت مي باشد. شکل صفحه اول نمونه اي از سکوي پرتاب را نشان مي دهد.

عوامل موثر در برد موشک

قطر دهانه بطري :بهترين شرايط 5 ميليمتر به ازاي هر نيم ليتر مي باشد.

طول موشک: هر چه بيشتر باشد پايداري آن افزايش مي يابد.

وزن موشک: بهترين وزن به ازاي هر يک ليتر 150 گرم است.

چگونگي سطح خارجي موشک:

هر چه مخروط موشک تيز تر باشد هوا راحتر شکافته مي شود.

هر چه سر مخروط موشک بلند تر باشد باعث بلندتر شدن موشک و درنتيجه پايدارتر شدن آن مي گردد.

طول بالها نبايد بيشتر از 4/1 طول کل موشک باشد. بهترين شکل ترکيبي از ذوزنفه و نيم دايره مي باشد.

مقدار آب داخل بطري:

 بهترين نياز آب تقريبا 2/1 تا 3/1 حجم کل بطري مي باشد.

ميزان فشار داخل بطري:

هر چه فشار بيشتر باشد برد آن بيشتر مي باشد.

مدل سکوي پرتاب:

هرچه اصطکاک سکو با موشک کم تر باشد و سکو استحکام بيشتري داشته باشد برد موشک بيشتر و انحراف آن از مسير اوليه کمتر خواهد بود.  


منبع: وبلاگ تخصصی دبیرخانه ی مسابقات موشک های آبی دانشگاه بیرجند


+ نوشته شده در  چهارشنبه بیست و یکم اردیبهشت 1390ساعت 2:11  توسط محمد  | 

طراحی آیرودینامیکی لب تاپ

+ نوشته شده در  جمعه بیست و ششم فروردین 1390ساعت 15:10  توسط محمد  | 

چگونه هواپیما ها پرواز می کنند

The basic principles of why and how airplanes fly apply to all airplanes, from the Wright Brothers' first machine Wright Flyer to a modern Stealth Bomber, and those principles are the same for radio control and full size airplanes alike.Aerodynamic forces

Essentially there are 4 aerodynamic forces that act on an airplane in flight; these are lift, drag, thrust and gravity (or weight).

In simple terms, drag is the resistance of air (the backward force), thrust is the power of the airplane's engine (the forward force), lift is the upward force and gravity is the downward force. So for airplanes to fly and stay airborne, the thrust must be greater than the drag and the lift must be greater than the gravity (so as you can see, drag opposes thrust and lift opposes gravity).

This is certainly the case when an airplane takes off or climbs. However, when it is in straight and level flight the opposing forces of lift and gravity are balanced. During a descent, gravity exceeds lift and to slow an airplane drag has to overcome thrust. 
The picture below shows how these 4 forces act on an airplane in flight:

Thrust is generated by the airplane's engine (propeller or jet), gravity is a natural force acting upon the airplane and drag comes from friction as the plane moves through air molecules. Drag is also a reaction to lift, and this lift must be generated by the airplane in flight. This is done by the wings of the airplane...

The generation of lift is a widely discussed and sometimes disputed theory, but there are some key factors that nobody argues. A cross section of a typical airplane wing will show the top surface to be more curved than the bottom surface. This shaped profile is called an 'airfoil' (or 'aerofoil') and the shape exists because it's long been proven (since the dawn of flight) that an airfoil generates significantly more lift than opposing drag.

During flight air naturally flows over and beneath the wing and is deflected upwards over the top surface and downwards beneath the lower surface. Any difference in deflection causes a difference in pressure ('pressure gradient') and because of the airfoil shape the pressure of the deflected air is lower above the airfoil than below it, hence the wing is 'pushed' upwards by the higher pressure beneath.

One of the argued theories of lift generation is related to Newton's 3rd Law of Action & Reaction, whereby the air being deflected downwards off the lower surface of the wing creates an opposite reaction, effectively pushing the wing upwards. This may well be the case but it's the pressure difference between both surfaces that is the primary factor of lift generation.
Above: the general movement of air over an airfoil

If you want to generate some lift yourself, try holding a sheet of paper in front of your face and blowing hard over its top surface. The air molecules above the sheet get deflected differently to those below as you blow, so a pressure gradient appears and the higher pressure below the paper pushes it up. Of course, the physics behind proper lift generation over an airplane wing are somewhat more complex, but the end result is the same.
Above: have a go at generating some lift yourself!

The faster a wing moves through the air, so the actions are exaggerated and more lift is generated. Conversely, a slower moving wing is less efficient at lift generation. It's important to note, though, that different wing designs (airfoil and shape) generate lift more (and less) efficiently than other designs at different speeds, depending on what the plane has been designed for.

A direct reaction to lift is drag and this too increases with airspeed. So airfoils need to be designed in a way that maximizes lift but minimizes drag, in order to be as efficient as possible.

A crucial factor of lift generation is the Angle of Attack - this is the pitch angle at which the wing sits in relation to the horizontal airflow over it. As the Angle of Attack increases so more lift is generated, but only up to a point until the smooth airflow over the wing is broken up and so the generation of lift cannot be sustained. When this happens the sudden loss of lift results in the wing stalling and the weight of the airplane cannot be supported any longer. When a stall occurs a sudden loss of altitude is inevitable unless the pilot rectifies the situation immediately by increasing the airplane's airspeed.
Airplane control surfaces

For an airplane to be controllable, control surfaces are necessary. The 4 main surfaces are ailerons, elevator, rudder and flaps as shown below:
To understand how each works upon the airplane, imagine 3 lines (axis - the blue dashed lines in the picture above) running through the plane. One runs through the center of the fuselage from nose to tail (longitudinal axis), one runs from side to side (lateral axis) and the other runs vertically (vertical axis). All 3 axis pass through the Center of Gravity (CG), the airplane's crucial point of balance.

When the airplane is in forward flight it will rotate around each axis when movement to any control surface is made by the pilot. The table below shows the appropriate actions...Action: Axis: Controlled by:
Roll Longitudinal Ailerons
Pitch Lateral Elevators
Yaw Vertical Rudder


The following sections explain how each control surface effects the airplane...
Ailerons
Located on the trailing edge (rear) of the wing, the ailerons control the airplane's roll about its longitudinal axis. Each aileron moves at the same time but in opposite directions i.e. when the left aileron moves up, the right aileron moves down and vice versa. 
This movement causes a slight decrease in lift on the wingtip with the upward moving aileron, while the opposite wingtip experiences a slight increase in lift. Because of these subtle changes in lift the airplane is forced to roll in the appropriate direction i.e. when the pilot moves the stick left, the left aileron will rise and the airplane will roll left in response to the change in lift on each wing. 
The ailerons are controlled by a left/right movement of the control stick, or 'yoke'.
Rudder
The rudder is located on the back edge of the vertical stabilizer, or fin, and is controlled by 2 pedals at the pilot's feet. When the pilot pushes the left pedal the rudder moves to the left. The air flowing over the fin now pushes harder against the left side of the rudder, forcing the nose of the airplane to yaw round to the left.
Elevators
The elevators are located on the rear half of the tailplane, or horizontal stabilizer. Like the ailerons they cause a subtle change in lift when movement is applied which raises or lowers the tail surface accordingly. In addition, air hitting deflected elevators does so in the same way as it hits the rudder i.e. with an exaggerated effect that forces the airplane to pitch upwards or downwards. 
Moving the elevator up (pulling back on the yoke) will cause the airplane to pitch its nose up and climb, while moving them down (pushing forward on the yoke) will cause the airplane to pitch the nose down and dive. Elevators are linked directly to each other, so work in unison unlike ailerons.
Flaps
Flaps are located on the trailing edge of each wing, usually between the fuselage and the ailerons, and extend downward (and often outward) from the wing when put into use. The purpose of the flaps is to generate more lift at slower airspeed, which enables the airplane to fly at a greatly reduced speed with a lower risk of stalling. When extended further flaps also generate more drag which slows the airplane down much faster than just reducing throttle. 
Although the risk of stalling is always present, generally speaking an airplane has to be flying very slowly to stall when flaps are in use at, for example, 10 degrees deflection. Obviously though stall speeds and safe airspeeds vary from airplane to airplane.

So all these factors are why and how airplanes fly. Radio control model airplanes can of course be more simple - for example, just have rudder and elevator control or perhaps just rudder and motor control. But the same fundamental principles always apply to all airplanes, regardless of size, shape and design.
+ نوشته شده در  جمعه بیست و ششم فروردین 1390ساعت 15:7  توسط محمد  | 

آیرودینامیک یا تئوری پرواز

منبع:   Arteshi.com


آیرودینامیک کلمه‌ای یونانی است متشکل از ایرو به معنای "هوا" و داینامیک به معنای "در حال حرکت".بدین خاطر به آیرودینامیک تئوری پرواز می‌گویند که تمامی پرندگان و وسایل پرنده برای پرواز از این اصل استفاده می‌کنند.
آیروداینامیک (AERO DYNAMIC) یعنی داشتن حداقل مقاومت هوای در حال حرکت.
هوا یا اتمسفر چیست؟ 
هوا یا اتمسفر یا جو زمین که تا شعاع 500 مایلی اطراف زمین را فرا گرفته است از ترکیب 78% گاز نیتروژن – 21% اکسیژن و 1% مابقی گازهای موجود در هوا می‌باشد.
اگر اتمسفر اطراف زمین را بصورت یک استوانه در نظر بگیریم مولکول‌های هوا در پایین به مراتب متراکم‌تر از هوای بالا هستند. هرچه بالاتر رویم از غلظت و تراکم مولکول‌های هوا کاسته می‌شود و فاصله‌اش از زمین بیشتر می‌شود.

 عواملی که باعث تغییر غلظت مولکولی هوا می‌شوند : (تراکم مولکولی را کم می‌کنند)
1- دما : در یک ارتفاع ثابت هر چقدر مقدار دما را افزایش دهیم غلظت مولکولی هوا کم می‌شود.
2- رطوبت : در یک ارتفاع ثابت هرچه بخار آب به هوا اضافه کنیم غلظت مولکولی کم خواهد شد. یعنی رطوبت بیشتر تراکم مولکولی هوا را کم می‌کند.
توجه : هوا یا اتمسفر زمین خاصیت چسبندگی هم دارد. اگر دست خود را در هوا تکان دهیم حس می‌کنیم که هوا در بالا و پایین و تمام دست ما در حال جریان است و جدا نمی‌شود. این خاصیت هوا در پرواز خیلی کمک می‌کند چون این خاصیت هوا موجب می‌شود که غلظت آن تغییری نکند و مولکول‌های هوا از هم باز نشوند.
3- کاهش فشار هوا نیز از عواملی است که غلظت مولکولی هوا را کم می‌کند. یعنی در یک ارتفاع مشخص هرچه فشار هوا را کاهش دهیم غلظت مولکولی هوا کم می‌شود.
4- خاصیت مشترک هر دو عامل فشار هوا و دما
اگر هر دوی این عوامل پیش آید باعث کم‌شدن غلظت و تراکم مولکولی هوا می‌شود.
نکته : رطوبت که عامل کاهش غلظت مولکولی هواست فقط در پرواز هواپیماهای ملخ‌دار تاثیر می‌گذارد و غلظت مولکول‌ها را کم می‌کند چون هواپیمای ملخ‌دار موتور جت ندارند.
و در مورد خاصیت چسبندگی اینکه هرچه چسبندگی هوا بیشتر باشد غلظت مولکولی هوا نیز بیشتر است.
 انواع هوا

1- هوای استاندارد: هوایی است که در محلی در کنار دریا در 40 درجه عرضی شمالی جغرافیا بدون رطوبت با درجه حرارت بعلاوه 15 درجه سانتیگراد و فشار 92/29 اینچ جیوه یا 76 سانتیمتر جیوه یا 7/14 پاوند بر اینچ مربع یا 1013 میلبار می‌باشد.
توضیح اینکه در حالت طبیعی همچنین هوایی وجود ندارد چون در کنار دریا رطوبت خیلی زیاد است.
 92/29 اینچ جیوه = 76 سانتیمتر جیوه = 7/14 پاوند بر اینچ مربع = 1013 میلبارد
این فشار استاندارد بازاء هر یک هزار پایی که از سطح زمین دور می‌شویم 1 اینچ جیوه کاهش پیدا می‌کند. بعنوان مثال اگر در سطح دریا فشار 92/29 است در ارتفاع 4 هزار پایی فشار هوا 92/25 اینچ جیوه می‌شود.
تقریبا" تا ارتفاع 50 هزار پایی این مقادیر ثابت است. از 50 هزار پا به بالا بخاطر کاهش شدید غلظت مولکولی هوا دیگر این مقادیر و فرمول‌ها ثابت نبوده و تغییر می‌کند.
درجه حرارت هوا بازاء هر هزار پایی که از سطح زمین دور می‌شویم 2 درجه سانتیگراد کاهش پیدا کرده و خنک‌تر می‌شود. (البته در شرایط استاندارد)
گفتیم که هوا دارای خاصیت چسبندگی است یعنی هر چقدر هوا غلیظ‌تر باشد پرواز بهتر است.
هنگامی که هواپیما می‌خواهد بلند شود به یک طول باند مشخص با توجه به وزن خود نیاز دارد و هر چقدر غلظت مولکولی هوا کمتر شود نیاز به طول باند بیشتری می‌باشد.
تاریخچه آیرودینامیک
اساس آیرودینامیک براساس آزمایشی که بر روی لوله ونتوری (ventury) انجام شد، اصل ایرودینامیک بوجود آمد. ونتوری لوله‌ایست که قطر داخلی لوله در تمام طول سطح یکسان نیست. این آزمایشها توسط دانشمند ایتالیایی بنام برنولی انجام شد.

این دانشمند فشارسنج‌هایی را تعبیه کرد و در داخل لوله کار گذاشت. با دمیدن هوایی با یک سرعت ثابت بداخل لوله ونتوری مشاهده شد که هرچه قطر داخلی لوله کمتر باشد فشار ایستایی (STATIC) در آن نقطه کمتر است. و هرچه پرنده سرعت بیشتری داشته باشد فشار ایستایی در آن منطقه کاهش پیدا می‌کند. (اصل ایرودینامیک)
استاتیک فشار ایستایی هوا را اندازه‌گیری می‌کند. هرچه سرعت هوا بیشتر باشد فشار ایستایی کمتر و هرچه فشار هوا کمتر فشار ایستایی بیشتر است.
در پرواز هواپیماها اصطلاحی به نام باد نسبی (Relative Wind) وجود دارد. هواپیما در داخل هوا حرکت می‌کند این حرکت حرکت نسبی است. هوایی که از روی سطوح فرامین پروازی هواپیما عبور می‌کند باد نسبی است و سرعت هواپیما هم سرعت نسبی است زیرا هواپیما نسبت به باد سرعت پیدا می‌کند.
در داخل هواپیما لوله‌ای بنام پیتواستاتیک (Pitot Static) وجود دارد. محل آن در دماغ هواپیماست جایی که اولین برخورد باد با هواپیما با آن است . کار آن اندازه‌گیری فشار هوای در حال حرکت است.
پیتوت دینامیک (Pitot Dynamic) فشار هوای در حال حرکت را اندازه‌گیری می‌کند.
پیتوت استاتیک (Pitot Static) فشار ایستایی هوا را اندازه‌گیری می‌کند.

برخی از نشان‌دهنده‌های هواپیما که با این دو سیستم کار می‌کنند :
1- ارتفاع‌سنج Atimiter Indicator
2- سرعت‌سنج Air Speed Indicator
3- سرعت‌سنج عمودی Vertical Speed Indicator
تنها نشان‌دهنده‌ای که با هر دو سیستم پیتوت دینامیک و پیتوت استاتیک کار می‌کند سرعت‌سنج هواپیما (Air Speed) می‌باشد.
دو نشان‌دهنده دیگر فقط فشار ایستایی (Static) را نشان می‌دهند.
طرز کار نشان‌دهنده‌ها
1- ارتفاع‌سنج : ارتفاع‌سنج هواپیما از فشار استاتیک استفاده می‌کند. این نشان‌دهنده بشکل محفظه مانندی است که داخل آن یک دیافراگم است. به این دیافراگم، لوله استاتیک متصل است.
فرض می‌کنیم در شرایط هوای استاندارد هستیم. در سطح دریا که حداکثر تراکم و غلظت مولکولی هوا قرار دارد دیافراگم در حداکثر باز بودن خود قرار دارد. ارتفاع در سطح دریا صفر است. وقتی به‌تدریج سیال اوج می‌گیرد و بالا می‌رود فشار استاتیک هوا کم شده و هوای داخل دیافراگم کم و تخلیه می‌شود بندریج و دیافراگم بسته‌تر می‌شود. هرچه ارتفاع بالا رود فشار هوا کم می‌شود و کلا" سیال دوست دارد که از یک هوای پرفشار بداخل هوای کم فشار رود.
اصل کار ارتفاع‌سنج هواپیما اندازه‌گیری فشار ساکن هوای اطراف هواپیما می‌باشد.
2- سرعت‌سنج : همانطور که گفتیم سرعت‌سنج با هر دو سیستم استاتیک و دینامیک کار می‌کند. در واقع هم فشار دینامیک و هم فشار استاتیک در نشان‌دادن سرعت موثر می‌باشند.
هرچه نیروی رانش بیشتر شود فشار وارده بر سر لوله پیتوت که در دماغ هواپیما قرار دارد بیشتر شده و در یک سطح معین اختلاف فشار دینامیک و استاتیک بیشتر شده روی نشان‌دهنده عددی را نشان می‌دهد که آن سرعت هواپیماست هرچه اختلاف فشار دینامیک و استاتیک بیشتر باشد سرعت هواپیما بیشتر می‌شود.
3- سرعت‌سنج عمودی : این نشان‌دهنده مانند بقیه نشان‌دهنده‌ها با فشار استاتیک کار می‌کند (محفظه‌ای است و در داخل آن محفظه دیافراگم قرار دارد که لوله استاتیک به آن وصل است.)
اساس کار سرعت‌سنج عمودی براساس فشار استاتیک می‌باشد. بدین شکل که لوله‌ای که از فشارسنج استاتیک هواپیما گرفته می‌شود بداخل محفظه سرعت‌سنج عمودی متصل است. در خود دیافراگم سوراخی تعبیه شده است. در حالت اوج‌گیری بعلت کاهش فشار استاتیک دیافراگم باز شده و در روی نشان‌دهنده صعود هواپیما را به نرخ پا در دقیقه نشان می‌دهد. و بالعکس.
سرعتهای هواپیما
 1- سرعت نشان‌دهنده Indicator Air Speed : سرعتی است که ما روی نشان‌دهنده می‌بینیم.
2- سرعت واقعی هواپیما True Air Speed : و درجه حرارت روی این سرعت اثر می‌گذارد . هرچه غلظت مولکولی ما پایین‌تر باشد و درجه حرارت افزایش پیدا کند سرعت واقعی هواپیما افزایش پیدا می‌کند. در هوای دارای غلظت مولکولی کم و در دو ارتفاع با یک سرعت ثابت سرعت واقعی بیشتری داریم.
3- سرعت زمینی هواپیما Round Speed : سرعتی است که سایه هواپیما بر روی زمین سیر می‌کند. مقدار باد موجود در ارتفاع بر روی این سرعت تاثیر بسزایی دارد در واقع این باد است که اثر مستقیم بر سرعت زمینی دارد.
وقتی هواپیما در حال پرواز است محاسبه سرعت هواپیما تماما" براساس سرعت زمینی است.
نیروهای وارده بر هواپیما
عملا" چهار نیرو بر هواپیما وارد می‌شود :
1- نیروی رانش Thrust
2- نیروی مقاومت (پسا) Drag
3- نیروی برا Lift
4- نیروی وزن (جاذبه) Gravity
1- نیروی رانش نیرویی است که در جهت حرکت هواپیما و توسط موتور هواپیما تولید می‌شود.
2- نیروی مقاومت (پسا) در جهت خلاف حرکت هواپیما ایجاد می‌شود و نتیجه حرکت هواپیما در داخل سیال است.
3- نیروی برا در جهت بالا بردن هواپیما بکار رفته و نتیجه حرکت بال هواپیما درون سیال است.
4- نیروی وزن یا جاذبه برخلاف جهت نیروی برا بوده و نتیجه اثر جاذبه زمین بر روی هر شیئی است.
نیروی رانش نسبت مستقیمی با نیروی مقاومت (پسا) دارد هرچه نیروی رانش و سرعت بیشتری داشته باشیم نیروی مقاومت بیشتری خواهیم داشت. نیروی رانش با بیشتر گاز دادن بیشتر می‌شود.
برای بوجود آوردن نیروی برا لازم است که سطوح پروازی طوری طراحی شود که ضمن داشتن حداقل مقاومت در مقابل جریان هوا نیروی برای کافی جهت بلند شدن از سطح زمین را نیز داشته باشد. بدین منظور Air Foil (بال هواپیما) طراحی شد که سطح بالایی آن بیشتر از سطح زیرین آن می‌باشد. با توجه به این طراحی و خواص چسبندگی سیالات ، باد نسبی که در لبه حمله A/F شکافته می‌شود باد نسبی روی A/F سرعت بیشتری نسبت به سطح زیرین آن دارد و با توجه به قانون برنولی (فشار کمتر سرعت بیشتر) از این رابطه نیروی برا تشکیل می‌شود.
90 درصد از نیروی برای بوجود آمده ، از فشار کم سطح روی A/F می‌باشد.
یکی از راههای افزایش نیروی برا افزایش نیروی زاویه حمله می‌باشد. در این حالت جهت برخورد باد نسبی به لبه حمله بال تغییر پیدا کرده و در واقع بادی که از روی A/F عبور کرده همچنان مسافت بیشتری را طی می‌کند در نتیجه سرعت بالاتر بر روی A/F و فشار استاتیک کمتر که نهایتا" Lift بیشتری به ما می‌دهد.
لبه حمله بال را نمی‌توان به مقدار نامحدود اضافه کرد زیرا در اثر افزایش بی‌اندازه زاویه لبه حمله باد نسبی که از روی A/F عبور کرده متلاطم می‌شود و دیگر آن خاصیت موردنظر افزایش برا را ندارد که اگر A/F در این حالت بماند به نقطه واماندگی (Stall) نزدیک می‌شود. نیروی مقاومت به دو دسته تقسیم می‌شود :
1- نیروی مقاومت بوجود آمده (Induce Drag) که در اثر حرکت هواپیما بوجود می‌آید.
2- نیروی مقاومت بوجود آمده در اثر اصطکاک با هواپیما (Skin Fraction Drag) این نیروی مقاومتی است که در اثر ناهمواریهایی که در روی بدنه و بال هواپیما - زاویه نصب بال - محل نصب پنجره و درب‌های هواپیما بوجود می‌آید.
 عوامل تکان خوردن هواپیما
1- تاثیر دما روی سطوح مختلف : یکی از عواملی که باعث بالا و پائین رفتن هواپیما بطور ناگهانی در پرواز نزدیک به سطح زمین می‌شود اثر دما روی سطوح مختلف می‌باشد. معمولا" این تشعشعات حرارتی تا ارتفاع دو هزار پایی از سطح زمین محسوس است. از دو هزار پا به بالا معمولا" حس نمی‌شود.
2- دود حاصل از سوختن جنگل و دود حاصل از کارخانه‌ها و ...
چون این دودها نیروی بالارونده دارند و اگر به هواپیما برخورد کنند هواپیما را به ناگهان تکان می‌دهند.
3- حرکت کردن پشت هواپیمای سنگین‌تر از خود .
 علت تکانهای هواپیما در ارتفاع بالا
1- تغییر ناگهانی سمت و جهت باد
2- عوامل جوی
3- منطقه پروازی
محورهای هواپیما (محورهای فرضی)
بطور کلی هواپیما حول 3 محور حرکت می کند :
1- محور طولی Longitudinal Axis
این محور خطی فرضی است که از نوک هواپیما به انتهای آن کشیده می‌شود. گردش حول محور طولی باعث می‌شود که هواپیما عمل گردش به چپ یا راست را انجام دهد. به این عمل ROLLمی‌گویند.
2- محور عرضی Horizontal Axis
این محور خطی فرضی است که از نوک یکبال به نوک بال دیگر آن وصل می‌شود. گردش حول محور عرضی هواپیما باعث خواهد شد هواپیما بالا و پایین برود. به این عمل PITCH می‌گویند. (Pitch up/down)
3- محور عمودی Vertical Axis
این محور خطی فرضی است که از مرکز ثقل هواپیما (Center of Gravity – C/G) می‌گذرد و دو نقطه دیگر را در یک نقطه قطع می‌کند. حرکت حول محور عمودی سبب می‌شود هواپیما بطور افقی گرایش به چپ یا راست داشته باشد. به این عمل YAW (گرایش) گفته می‌شود.
گرایش یا سر خوردن به سمتی را YAWگویند. در حالت yaw فقط دماغ هواپیما به سمت چپ و یا راست تغییر می‌کند و محور عمودی ثابت است.
مرکز ثقل هواپیما نقطه‌ایست فرضی بر روی محور طولی هواپیما که تمامی وزن هواپیما در آن متمرکز است و نقطه تعادل نیز نامیده می‌شود.
سطوح فرامین پروازی
بطور کلی سطوح فرامین پروازی به دو دسته تقسیم می‌شوند :
1- سطوح فرامین پروازی اولیه Primary Flight Control
2- سطوح فرامین پروازی ثانویه Secondary Flight Control
* سطوح فرامین پروازی اولیه عبارتند از سطوحی که باعث پرواز هواپیما حول سه محور خود می‌شوند :
الف) شهپرها Ailerons
ب) سکان افقی Elevator
ج) سکان عمودی Rudder ( دو نوع است : ثابت ، متحرک )
د) ثبات‌دهنده‌ها Stabilizer
شهپرها : زائده‌هایی هستند در دو سر بال ( قسمت پشت دو سر بال ) که بطور عکس نسبت به یکدیگر حرکت کرده و باعث گردش هواپیما حول محور طولی می‌گردد. نوع و طرز کار شهپرها در هر هواپیما فرق می‌کند و تنها هواپیمای بوئینگ 707 است که بصورت کابلی باقی مانده است. در بوئینگ 727 و 747 در هر بال دو شهپر وجود دارد آنکه در نوک بال است برای سرعت‌های پایین و دیگری برای سرعت‌های بالا استفاده می‌شود.
سکان افقی : زائده‌هایی در انتهای بالچه عقب هواپیماست که باعث می‌شود هواپیما حول محور عرضی حرکت کند. سکان افقی برخلاف شهپرها هر دو در جهت هم حرکت می‌کنند.
به هنگام Take off و Landing مورد استفاده قرار گرفته و باعث می‌شوند عقب هواپیما سنگین‌ شده و نوک هواپیما بالا بیاید.
سکان عمودی متحرک : زائده‌هایی در قسمت انتهایی سکان عمودی ثابت می‌باشد که باعث می‌شود هواپیما حول محور عمودی حرکت کند. Rudder فقط حول محور عمودی حرکت می‌کند.
ثبات‌دهنده‌ها : A/F است که در قسمت انتهایی هواپیما قرار داشته و مرتبط با سکان افقی هواپیما بوده و هواپیما را حول محور عرضی کنترل می‌کند و همچنین کمک‌دهنده سکان افقی می‌باشند.
 * سطوح فرامین ثانویه سطوحی هستند که در پیشبرد بهتر کنترل پروازی کمک می‌کنند که عبارتند از :
الف) فلپ‌ها Flap
ب) Speed Brake یا Lift Pumper
ج) Slat یا Leading Edge Flap Ano
فلپ‌ها Flap : زائده‌هایی هستند در قسمت پشت بال که جهت افزایش سطح ایرودینامیکی بال و در نتیجه افزایش نیروی برا در یک سرعت مشخص می‌باشد.
فلپ‌ها بالا و پایین نمی‌شوند بلکه بصورت کشوئی داخل بال شده و خارج می‌شوند. هنگامی که هواپیما روی باند نشست فلپ‌ها بیرون‌ آورده شده و باعث کاهش سرعت می‌شوند.
Speed Brake یا Lift Pumper : عموما" برای کاهش سرعت هواپیما چه در هوا و چه در روی زمین بکار گرفته می‌شوند متشکل از زائده‌هایی نصب شده بر روی بال یا دم هواپیما می‌باشند. speed brake بر روی دم هواپیماست و lift pumper بر روی بال هواپیماست که موقع فرود باز شده و مقداری از سرعت هواپیما را می‌کاهد.
Slat یا Leading Edge Flap Ano : زائده‌هایی هستند که در لبه حمله بال قرار دارند که آنها هم جهت افزایش سطح ایرودینامیک و در نتیجه افزایش برا مورد استفاده قرار می‌گیرند. معمولا" هواپیماهای سنگین دارای آن می‌باشند. شماره‌گذاری یا درجه‌بندی نداشته و هنگام بلند شدن و فرود آمدن فقط مورد استفاده قرار می‌گیرند.
 ملخ هواپیما
نیروی رانش ایجاد می‌کند نیروی Lift مثبت به سمت جلو را ایجاد می‌کند. وقتی که ملخ می‌چرخد هوا را می‌شکافد و هوا از روی A/F عبور کرده و نیروی Lift ایجاد کرده و هواپیما را به جلو می‌برد.


+ نوشته شده در  شنبه سیزدهم فروردین 1390ساعت 21:52  توسط محمد  | 

مطالب قدیمی‌تر