چرا هواپیما مانند پرنده بال نمیزند

مدیران انجمن: javad123javad, parse

ارسال پست
نمایه کاربر
rohamjpl

نام: roham hesami

محل اقامت: Tehran -Qeytariyeh, Ketabi Street, 8 meters from Saba

عضویت : سه‌شنبه ۱۳۹۹/۸/۲۰ - ۰۸:۳۴


پست: 647

سپاس: 395

جنسیت:

تماس:

چرا هواپیما مانند پرنده بال نمیزند

پست توسط rohamjpl »

جنبه اصلی اینکه چرا هواپیمای مسافربری بال بال دار نداریم مربوط به وزن است. برای یک هواپیمای بال دار که دارای یک هواپیمای سرنشین است ، بال (که باید خیلی بزرگ باشد) که می تواند کیلوگرم وزن را تحمل کند و تحت فشار چرخشی قرار گیرد ، یعنی خستگی ، باید دارای ویژگی های مواد باشد که برای ما شناخته شده نیست. اما شاید در آینده با استفاده از مواد نانو ، این یک گزینه عملی باشد. آنچه می تواند عملی تر باشد این است که اگر از بال بال دار برای حمل یک شخص استفاده شود. این امر کار را ساده تر می کند. و در پیمایش هوایی با فاصله کوتاه کاربرد عملی خواهد داشت.
اما پرندگان نه تنها با زدن ، بلکه با سر خوردن نیز پرواز می کنند. بیشتر برای پیمایش مسافت بیشتر که به بازدهی انرژی نیاز دارد. پرندگانی مانند آلباتروس که نسبتاً سنگین ترند از پرواز با هواپیمای سرنشین برای پرواز بر فراز اقیانوس ها استفاده می کنند. این شامل شکل گیری (تغییرات جزئی در ساختار بال) برای آیرودینامیک بهتر است. اگر در درجه اول به دلیل صرفه جویی در مصرف انرژی به دنبال هواپیماهای مسافربری الهام گرفته از پرندگان هستیم ، این ممکن است نزدیکترین گزینه برای ما باشد. بدیهی است که با این کار سرعت بالایی نخواهید داشت. هلیوس ناسا یک پهپاد با خطوط مشابه بود. در آینده می توان انتظار داشت که یک هواپیمای ترکیبی بین هواپیمای معمولی و گلایدر وجود داشته باشد که می تواند در حین پرواز برای کارایی بالاتر به حالت پرواز در بیاید.الف) پرندگان ذاتاً بسیار پویا هستند (بسیار مانور پذیر هستند) ، رفلکس های آنها بسیار سریع است تا بتواند آنها را پرواز / پرواز کند. تفاوت عمده ای که بین هر پرنده و بسیاری از هواپیما (جدا از بالهای شل) متوجه می شود ، تثبیت کننده های عمودی (صفحه عمودی دم) است. هیچ یک از پرندگان دارای دم عمودی نیستند ، ثبات جهت دار تنها بالها و دم افقی حاصل می شود. آنها به طور مداوم و غریزی با استفاده از بال و دم افقی مانور می دهند (دستیابی به چنین سیستم کنترل حلقه بسته نزدیک) چالش برانگیز است.
ب) محدودیت های ساختاری ، حتی اگر کسی چنین سیستم کنترلی را با رایانه های پیشرفته و سیستم سروو طراحی کند ، طراحی ماده ای با چنین بارهای دینامیکی بسیار دشوارتر خواهد بود.
ج) قدرت مانور پرندگان با اندازه متناسب است ، اگر حشرات را در نظر بگیرید ، هیچ چیز با قدرت مانور نمی تواند با یک اژدها پرواز کند. بنابراین طراحی یک هواپیما به اندازه یک بوئینگ 737 و قابلیت انجام آن با بال شل تقریباً غیرممکن است. ممکن است مدل های نمونه 2 نفره در سناریوی امروز قابل دستیابی باشد.بازده آیرودینامیکی یک بال محدودیت دارد و با پیشرفت های فن آوری فعلی ما نزدیک می شویم. بنابراین ، گام منطقی بعدی در این سلسله رویدادها ، بهینه سازی هواپیماها برای هر شرایط پروازی است که با آن روبرو خواهد شد و نه شرایطی که در حال حاضر انجام می دهیم
این جایی است که صبح بزرگ از پارامترهای هندسی وارد می شود ، جابجایی ، دهانه ، آکورد و کامبر بال را تغییر می دهد تا حداکثر کارایی را بدست آورد. این که چرا ما هنوز آنجا نیستیم بیشتر به دلیل محدودیت های ساختاری است و این واقعیت است که مجازات وزن هر نوع منع مکانیکی که بتواند چنین شکل گیری در مقیاس بزرگ را انجام دهد بیش از حد سود آن است. تحقیقات فعلی در مورد مواد هوشمند امیدوارکننده به نظر می رسد و ما امیدواریم که بتوانیم گام های جدیدی در رسیدن به رویای داشتن بالهای متحول کننده در هواپیماهای تجاری در طول زندگی خود برداریم.
اتفاقاً پویایی و کنترل هواپیماهای مورفینگ در مقیاس بزرگ است ،.4 نیروی اساسی که به هواپیما اجازه پرواز می دهند عبارتند از:
1- رانش 2- - نیروی برا یا Lift-نیروی وزن-نیروی پسا یا Drag
یک مسئله قانون مکعب مربع است: با کوچک شدن بال ها ، ناحیه به صورت مربع (مربوط به بلند کردن) ، اما مقیاس های حجم به صورت مکعب (مربوط به وزن) مقیاس می شود. این بدان معناست که بالها با سرعت بیشتری نسبت به بالابری افزایش می یابند و در نتیجه بالها کم اثر می شوند. وزن بالاتر باعث ایجاد فلپ می شود.
که ما چنین دستگاههایی داریم و آنها را اورینتوپتر می نامند. اگرچه برخی از پتانسیل ها در اندازه های کوچکتر (برای پهپادهای کوچک) وجود دارد ، اما وزن و نیرو مانع از این می شود که در مقیاس های بزرگتر بسیار مفید واقع شوند.
مکانیسم ضربه زدن به بالهای هواپیما یک فرایند بسیار پیچیده است.
برای ضربه زدن به بال های هواپیما (حتی اگر بال های بادی با موفقیت طراحی شده باشند) نیروی بسیار بیشتری نسبت به موتورهای جت فعلی مورد نیاز خواهد بود.
پرواز در حال حاضر در هواپیما آرام نخواهد بود ، زیرا پرنده هنگام بال زدن دائماً به سمت بالا و پایین حرکت می کند.احتمالا نه. یک بال تکان دهنده فقط در طول نیمی از چرخه کار خود رانش ایجاد می کند (به غیر از مرغ مگس خوار و حشرات ، که بال های آنها هنگام معلق شدن در هر دو جهت باعث ایجاد رانش می شود) بنابراین در چرخه بازیابی بال در پرواز عادی به جلو انرژی هدر می رود. شاید بهتر باشد که پرنده بالهای خود را "ثابت" نگه دارد و از یک سطح نوسانی دیگر برای ایجاد رانش مانند دم ماهی استفاده کند ، اما طبیعتا ظاهراً طبیعت تصمیم گرفته است که این یک راه حل مناسب مهندسی برای ایجاد فشار افقی در هوا و متعادل نیست. ، بهتر است سطح بالابر را نوسان دهید.
علاوه بر کارایی ، متوقف کننده نمایش بزرگ این است که یک ماشین بال بالینگ مکانیکی ، تا حدی که بتواند کامل شود ، همیشه از مشکل حرکت عمودی بدن در یک پاسخ اینرسیایی به بال های رانده شده به بالا و پایین رنج می برد. شما نمی خواهید سوار شوید چنین دستگاهی برای مدت طولانی متفاوت است.
بنابراین من می گویم ، به عنوان یک تمرین مهندسی ، اورنیتوپترها در واقع بهینه نیستند ، و طبیعت و تکامل پرنده های سنگی را تولید می کند
تصویر

ارسال پست