نسبت ابعاد بال هواپیما

مدیران انجمن: parse, javad123javad

ارسال پست
نمایه کاربر
rohamjpl

نام: Roham Hesamiرهام حسامی

محل اقامت: City of Leicester Area of Leicestershire LE7

عضویت : سه‌شنبه ۱۳۹۹/۸/۲۰ - ۰۸:۳۴


پست: 1471

سپاس: 3154

جنسیت:

تماس:

نسبت ابعاد بال هواپیما

پست توسط rohamjpl »

نتیجه تصویر برای نسبت ابعاد بال هواپیما چقدر است؟
در هوانوردی، نسبت ابعاد یک بال، نسبت دهانه آن به وتر میانگین آن است. برابر است با مربع طول بال تقسیم بر مساحت بال. بنابراین، یک بال بلند و باریک دارای نسبت تصویر بالایی است، در حالی که یک بال کوتاه و پهن دارای نسبت تصویر پایین است.نسبت ابعاد یک بال به صورت مربع دهانه تقسیم بر مساحت بال تعریف می شود و نماد AR به آن داده می شود. برای یک بال مستطیلی، این به نسبت دهانه به طول وتر همانطور که در سمت راست بالای شکل نشان داده شده است کاهش می یابد. ${\displaystyle {\text{AR}}\equiv {\frac {b^{2}}{S}}={\frac {b}{\text{SMC}}}} $
عملکرد نسبت ابعاد AR مربوط به نسبت بالابر به درگ و گردابه های نوک بال در فرمول مورد استفاده برای محاسبه ضریب درگ هواپیما C dکه اینطور${\displaystyle C_{D}=C_{D0}+{\frac {(C_{L})^{2}}{\pi eAR}}} $آنچه که نسبت ابعاد بال هواپیما را تعیین می کند
افزایش نسبت ابعاد یک بال باعث تغییر درگ القایی آن نمی شود. افزایش طول خواهد شد.
ضریب کشش القایی یک بال $c_{Di} = \frac{c_L^2}{\pi\cdot AR\cdot\epsilon}$ است.
، و به نظر می رسد این نشان می دهد که نسبت ابعاد بزرگتر AR ضریب درگ القایی$c_{Di}$ را کاهش می دهد. اما فقط در همان ضریب بالابر cLحالا بیایید به اعداد واقعی نگاه کنیم و دو بال با دهانه یکسان، اما نسبت ابعاد متفاوت را با هم مقایسه کنیم. برای سادگی، بال 1 دارای AR برابر با 5 و بال 2 دارای AR برابر با 10 است. بیایید بیشتر فرض کنیم که هر دو بال دارای جرم یکسانی هستند. از آنجایی که هر دو بال دارای دهانه یکسانی هستند، بال 1 دو برابر مساحت بال 2 دارد. برای ایجاد همان بالابر، بال 1 تنها به نیمی از بالابر در هر منطقه نیاز دارد تا بال 2! این یعنی cL آن فقط نصف اندازه بال 2 است، و اکنون اجازه می دهیم دوباره به درگ القایی نگاه کنیم: $D_i = q_\infty\cdot S\cdot c_{Di}$
بال 1:$D_{i_1} = q_\infty\cdot S_1\cdot\frac{c_{L_1}^2}{\pi\cdot AR_1\cdot\epsilon}$
بال 2: $D_{i_2} = q_\infty\cdot S_2\cdot\frac{c_{L_2}^2}{\pi\cdot AR_2\cdot\epsilon} = q_\infty\cdot 0.5\cdot S_1\cdot\frac{4\cdot c_{L_1}^2}{\pi\cdot 2\cdot AR_1\cdot\epsilon} = D_{i_1}$
اگر هر دو بازده دهانه یکسانی داشته باشند ϵ هر دو کشش القایی یکسانی در یک بالابر دارند. برای کاهش درگ القایی، بدون توجه به نسبت ابعاد، نیاز به افزایش دهانه است.
با این حال، بال با نسبت تصویر بالاتر دارای مزایایی است:
سطح کمتر به معنای کشش اصطکاک کمتر است
مساحت سطح کمتر نیز به معنای جرم کمتر است، حداقل در نسبت ابعاد متوسط.
لحظه‌های کوچک‌تر نوازندگی، نیاز به هواپیمای کوچک‌تر دارد
بلکه معایب:
حجم داخلی کمتر برای سوخت یا ارابه فرود
برای همان سرعت فرود به دستگاه های بالابر پیچیده تری نیاز دارد
در پایان، وتر بال برای به حداقل رساندن جرم بال و به دست آوردن حداقل حجم سوخت مورد نیاز انتخاب می شود، و نسبت ابعاد فقط یک نتیجه از دهانه بال انتخاب شده است. پایین آمدن جرم بال نیز باعث کاهش کشش القایی و ε می شود
بال های هواپیمای مدرن تنها 0.75 تا 0.8 است که نشان می دهد ضریب درگ القایی چقدر اهمیت کمی برای یافتن یک بهینه کلی دارد.
4برای پاسخ به سوال شما شاید مفید باشد که به خاطر بسپارید چرا نسبت تصویر بالاتر درگ کمتری ایجاد می کند. نسبت تصویر بالاتر نسبت به آئروفویل با نسبت ابعاد کمتر باعث درگ القایی کمتری در همان بالابر می شود. خوب، ما به مقدار معینی از بالابر نیاز داریم و هدف ما این است که این بالابر را تا حد امکان کارآمد به دست آوریم. اجازه دهید این کار را انجام دهیم: نسبت تصویر بالاتر -> کشش کمتر، کشیدن کمتر سوخت کمتر، سوزاندن سوخت کمتر -> راندمان بالاتر - عالی، اما شاید راه های دیگری برای کاهش کشش و ایمن وجود داشته باشد، به عنوان مثال فضا، یا وزن - لبه اصلی طولانی تر کشش فرم بیشتری ایجاد می کند و این هواپیمای غول پیکر را در کجا پارک می کنید و این به معنای وزن زیاد برای به دست آوردن قدرت کافی برای این بال غول پیکر است - وزن برای پرواز نیاز به بلند کردن دارد و بالا بردن بیشتر باعث کشش بیشتر می شود.
خوب، فکر می‌کنم اکنون واضح است که تنها یک راه برای تنظیم کارایی هواپیما کافی نیست. همچنین امکانات خوبی مانند بال‌ها برای کاهش درگ القایی فقط برای کمی وزن اضافی و همچنین فقط کمی درگ تداخل اضافی یا محدوده خوبی از CGهای احتمالی وجود دارد که به بالابر منفی سمت چپ روی دم نیاز دارد = نیاز به بالا بردن کمتر در بال. مواد جدید و تکنیک‌های طراحی همچنین اجازه می‌دهند تا روی تمام شکل بال کار کنید که کارایی را به سرعت افزایش می‌دهد. ساختن یک هواپیمای خوب به معنای یافتن یک تعادل خوب است و بنابراین نمی توانید فقط روی یک راه حل ممکن تمرکز کنید.»I hope I help you understand the question. Roham Hesami smile072 smile261 smile260 رهام حسامی ترم پنجم مهندسی هوافضا
تصویر

ارسال پست