ساختمان بال هواپیما

مدیران انجمن: javad123javad, parse

ارسال پست
نمایه کاربر
rohamjpl

نام: Roham Hesami

محل اقامت: Tehran, Qeytariyeh

عضویت : سه‌شنبه ۱۳۹۹/۸/۲۰ - ۰۸:۳۴


پست: 847

سپاس: 524

جنسیت:

تماس:

ساختمان بال هواپیما

پست توسط rohamjpl »

سطوح متحرک هواپیما جهت هدایت هواپیما
ابتدا خلاصه وار انواع بال در هواپیما:تصویر
۱-بال متحرک:
این مدل از بال ها معمولا در بالگردها دیده میشود و نیرویی که باعث بالا رفتن پرنده میشود از چرخش این نوع بال در هوا ایجاد میشود.
۲-بال ثابت:
این مدل از بال ها نیز بیشتر در هواپیماهایی نظیر هواپیماهای مسافربری دیده می شود. هواپیماهایی که در آنها از بال های ثابت استفاده شده است،نیروی بالابر خود را تنها از سیستم پیشرانه خود تامین میکنند.
قسمت های مختلف بال:م
قسمت های مختلف بال هواپیما
۱.فلپ:
فلپ ها قسمتی از بال هواپیما هستند که توسط خلبان با استفاده از یک اهرم کنترل و در یک محدوده مشخص باز و بسته می شوند.
این قسمت از بال (فلپ) در هنگام نشستن یا برخاستن با قابلیت باز و شدن باعث افزایش نیروی بالابرنده شده و به هواپیما این امکان را می دهد تا ساده تر به سمت بالا و پایین مانور داده و آرام تر به پرواز خود ادامه دهد.
فلپ ها در بال هواپیما
اگر میزان باز و بسته شدن فلپ ها خارج از محدوده تعیین شده باشد میتواند منجر به کاهش شدید سرعت هواپیما شود.
از فلپ ها معمولا در زمان فرود و یا تیک آف هواپیما که سرعت پرواز کاهش می یابد استفاده می شود.
۲.شهپر:
شهپر یا اِیلران (Aileron ) بخشی از قسمت جلویی بال است که با استفاده از فرامین تحت کنترل خلبان حرکت میکند و باعث حرکت هواپیما به سمت چپ یا راست می شود.
1حرکت مخالف هم شهپرها
حرکت شهپرها در بال های یک هواپیما در خلاف جهت هم میباشد به اینگونه که اگر شهپر بال راست به سمت بالا حرکت کند؛ شهپر بال چپ به سمت پایین حرکت میکند.
۳.بالچه:
بالچه بخش دیگری از بال میباشد که به صورت یک زائده کوچک بر روی بال ها قرار دارد که در زمان ایجاد نیروی برآ به کمک هواپیما می آید.
علاوه بر ایجاد نیروی برآ، بالچه ها باعث میشوند تا انرژی کمتری از موتور هواپیما گرفته شود و در نتیجه آن نیز در مصرف سوخت صرفه جویی میشود.
بالچه
همچنین وجود این بالچه ها برای کاهش دِرَگ مربوط به ایجاد نیروی برآ نیز ضروری میباشد و کمک بسیار زیادی را هواپیما در طول پرواز میکند.$F_D = C_DA\frac{⍴V^2}{2} $
در همین مورد نیز شرکت هواپیمایی بوئینگ مدعی شده است که استفاده از بالچه های کار گذاشته شده این شرکت بر روی هواپیماهای خود، مصرف سوخت و تصاعدات کربنی این هواپیماها را تا ۵ درصد کاهش داده است.من می دانم که در نتیجه گرداب های نوک تولید می شود و هرچه نسبت ابعاد هواپیما بیشتر باشد ، نیروی کشش ناشی از آن کمتر است. اما وقتی که به معادله نیرو رسید ، برابر است ب$ D_i = \frac{1}{2}\rho V^2 S \frac{C_L^2}{\pi AR \epsilon}$ نسبت AR را می توان به صورت bc نوشت که برابر با b2S است.
قبل از شروع به تعویض ، توجه داشته باشید که CL به سطح بال بال S نیز بستگی دارد.$L = \frac{1}{2}\rho V^2 C_L S $و $C_L = \frac{L }{\frac{1}{2} \rho V^2 S} $لذا $D_i = \frac{1}{2}\rho V^2 S \frac{C_L^2}{\pi AR \epsilon} =
\frac{L^2}{\frac{1}{2}\rho V^2 S \pi AR \epsilon} = \frac{L^2}{\frac{1}{2}\rho V^2 \pi b^2 \epsilon} $ ضریب کشش القایی با نسبت ابعاد عکس عکس است.
$C_{di} = \frac{C_L^2}{\pi AR e} $
صفحه ناسا در مورد ضریب درگ القایی
ضریب کلی کشش فرم / پوست به همراه مقدار القا شده است.
$C_D = C_{d0} + C_{di} $
صفحه ناسا در فرمول کشیدن
نیروی واقعی کشیدن با فرض$ C_{d0} = 0$ برابر است

$D = \frac{1}{2}\rho V^2 S \frac{C_L^2}{\pi AR e} $
قابل کاهش به
$ D = \frac{1}{2}\rho V^2 c^2 \frac{C_L^2}{\pi e}$
جایی که c وتر متوسط ​​است.با افزایش آکورد ، کشش ناشی از آن افزایش می یابد
با افزایش دهانه ، کشش ناشی از آن کاهش می یابد
به عبارت دیگر ، کشش ناشی از آن نسبت عکس با نسبت ابعاد دارد.
در این بخش می خواهیم درباره سطوحی در هواپیما بحث کنیم که هدایت هواپیما و تغییر سرعت و... را بر عهده دارند. یکسری از این سطوح در همه هواپیماها مشترک می باشند و یکسری دیگر برای هواپیماهای سنگین وزن تر مورد استفاده قرار می گیرند.
دسته اول: سطوح مشترک بین هواپیماهای سبک وزن و سنگین وزن: این سطوح شامل Flap، Elevator ،Rudder، Elevator tab (Trim) و Aileron می باشد که در ادامه به هر کدام از آنها می پردازیم.
1-Flap(فلپ یا برافزا): صفحه یا صفحاتی متحرک و مستقر در لبه فرار بال که به سمت پایین باز یا کج می شوند، یا به پایین می لغزند و گاهی انحنا یا مقطع و یا مساحت بال را تغییر می دهد تا در سرعت آهسته تأثیر قدرتمندی بر افزایش نیروی برآ (Lift) داشته باشد. این سکان گاهی برای تغییر نیروی پسا نیز مورد استفاده قرار می گیرد. فلپ ها معمولا تا زاویه 50 یا 60 درجه که به پایین کج می شوند، ب نیروی برآ می افزایند اما بیش از این مقدار، تا زاویه 90 درجه نسبت به باد روبرو، بر نیروی پسا (Drag) می افزایند. فلپ ها خود دسته بندی متفاوت و مختلفی دارند
2- Elevator(سکان متحرک افقی عقب): الویتور یک سطح کنترل متحرک افقی است که در قسمت انتهایی هواپیما واقع شده است و وظیفه آن این است که دماغه هواپیما را به سمت بالا یا پایین حرکت دهد یا اصطلاحا وضعیت Pitch را کنترل کند. اعمال نیروی به سمت عقب برکنترل های هواپیما (فرامین یا Youk) باعث حرکت الویتور به سمت بالا می شود. در این وضعیت فشار کمتری به سطح زیرین الویتور وارد می شود، بنابراین دم (Tail) هواپیما به سمت پایین حرکت می کند و در نتیجه دماغه هواپیما بالا می رود.
شکل آنچه را که هنگام حرکت فرامین کنترل به سمت جلو رخ میدهد، نشان می دهند. الویتور پایین م یرود، بنابراین فشار کمتری بر روی سطح فوقانی دم اعمال می شود که باعث بالا رفتن دم می شود و دماغه هواپیما حول محور عرضی چرخیده و به سمت پایین حرکت می کند.
3-Rudder(سکان متحرک عمودی عقب): یکی دیگر از سطوح متحرک اصلی کنترل پروازی در سکان عمودی هواپیماست که حرکت هواپیما حول محور عمودی یا نرمال را تامین و کنترل می نماید؛ که باعث می شود هواپیما و دماغه آن به سمت راست یا چپ، حرکت کند. در هواپیماهای کوچک از ساختار منفرد(Single Structure) با یک سیستم کنترل انفرادی تشکیل شده، کار می کند و در انواع هواپیماهای سنگین، ساختاری پیچیده و طراحی متفاوتی دارد. در این قبیل پرنده ها، ممکن است Rudder از دو یا چند بخش عملیاتی که هرکدام توسط سامانه های عملیاتی مختلفی کنترل می شوند، تشکیل شده باشد. به منظور افزایش خواسته خلبان از سامانه rudder، حرکت رادر و کنترل آن به وسیله پدال ها که با نیروی پای خلبان به حرکت در می آیند، کنترل می شوند.
4- Elevator tab (Trim)(تریم): تریم تب، قسمت کوچکی است بر روی الویتور برای کاهش فشار فرامین کنترل از روی دست خلبان تعبیه شده اند. همچنین بوسیله تریم می توان هواپیما را به راحتی در ارتفاع ثابت نگه داشت.
5-Aileron(شهپر): یکی از سطوح کنترل پرواز می باشد که معمولا در محل لبه فرار بال Trailing Edge قرار می گیرد. از سامانه های کنترل پرواز اولیه هستند که امکان کنترل هواپیما را حول محور طولی (Longitudinal) را فراهم می آورد که باعث می شود هواپیما به راست و یا چپ گردش کند. Aileron ها معمولا در لبه فرار، نزدیک نوک بال (Tip Wing) قرار می گیرند. در برخی از هواپیماهای پهن پیکر، بیشتر از یک مجموعه Ailerons به کار گرفته شده است که در تقسیم بندی ها Inboard و Outboard نامیده می شوند.
Inboard ==> High Speed Ailerons
Outboard ==> Low Speed Ailerons
از هر دومجموعه Inboard و Outboard در هنگام Takeoff و Landing استفاده می شود. Ailerons ها بوسیله یک فرمان (Stick) یا (Youk) به کار می افتند. با به حرکت در آمدن Stick به سمت چپ، Aileron بال راست پایین می آید و Aileron بال چپ بالا می رود، درنتیجه زاویه حمله بال راست بیشتر از بال چپ می شود و نیروی Lift تولید شده توسط بال راست بیشتر از بال چپ می شود؛ همین امر باعث بالا رفتن بال راست و پایین آمدن بال چپ و غلت زدن هواپیما حول محور طولی به سمت چپ می شود. با به حرکت در آمدن Stick به سمت راست، تمامی مراحل ذکر شده در بالا به صورت عکس انجام می شود.$ F={\dfrac{1}{2}}\rho v^{2} SC_{L}$
دسته دوم: سطوح متحرک برای هواپیماهای سنگین وزن تر: این سطوح شامل Slat و Spoiler می باشد که در ادامه به بررسی هرکدام می پردازیم.
6- Slat(اسلت یا پیش بال): اسلت ها صفحاتی هستند که بر روی لبه حمله بال قرار می گیرند و متناسب با میزان فلپ باز شده، آنها نیز باز می شوند و مانند فلپ ها پایین می روند. این صفحات برای افزایش نیروی برآ در هنگام پرواز خصوصا موقع Take off به کارمی روند.
7-Spoiler(ترمز هوایی یا براگیر): اسپویلرها صفحاتی بر روی بال هواپیما هستند که توسط اهرمی در کابین خلبان کنترل می شود. این صفحات هم در هنگام پرواز برای کم کردن سرعت مورد استفاده قرار می گیرند و هم هنگام لندینگ که باز هم برای کم کردن سرعت هواپیما اما بر روی زمین کاربرد دارند. خلبانان می توانند اسپویلرها را از درون کابین توسط اهرمی که تعبیه شده به هر میزانی که می خواهند، باز یا بسته نمایند.
در قسمت قبل به طور مختصر به بررسی هواپیما پرداختیم در این قسمت نیز به ادامه آن می پردازیم.
ساختمان هواپیماتصویر
هواپیماها همانند سایر ماشینها از اجزاء اصلی ، فرعی و کمکی مختلفی تشکیل شده اند که توسط اتصال دهنده های گوناگونی مانند پرچ، پیچ، جوش، چسب و ... به یکدیگر متصل می شوند.
در این مبحث به موارد کلی خواهیم پرداخت چرا که توضیح در مورد تک تک جزئیات از حوصله این بحث خارج است.
اجزاء اصلی ساختمان هواپیما:
1 - بدنه (Fuselage or Body)
2 - بال (Wing)
3 - مجموعه دم (Empennage or Tail)
4 - ارابه فرود (Landing gear)
5 - پیشرانه (Power plant or Engine)
بدنهتصویر
در اغلب هواپیماها بدنه نقش اساسی و مشترکی مبنی بر قرار دادن بال، مجموعه دم ، پیشرانه و ارابه فرود در موقعیت و وضعیت مناسب خود، ایفا می کند. در واقع بدنه، رابط بین بخشهای اصلی دیگر است. اما در برخی هواپیماها مانند بالهای پرنده، بدنه و بال یکپارچه بوده و مرزی بین آنها وجود ندارد.
از وظایف دیگر بدنه - که در هواپیماهای مختلف متفاوت است - می توان به موارد ذیل اشاره کرد:
- جای دادن کابین مسافر ، کاکپیت خلبان ، محفظه بار ، تانکهای سوخت ، محموله و ...
- جذب شوکهای وارده از طرف چرخها در هنگام فرود
تصویر
انواع ساختمان بدنه هواپیما
بدنه اسکلتی خرپا (Truss)
این نوع بدنه در هواپیماهای اولیه تا جنگ جهانی اول بسیار استفاده شد. هم اکنون در هواپیماهای دست ساز و نیز هواپیماهای مدل از این نوع بدنه استفاده زیادی می شود. چرا که ساده ، سبک و مقاوم بوده و با تیر های چوبی قابل ساخت هستند.
در این نوع بدنه، اغلب نیروها و تنشهای وارده توسط سازه اصلی تحمل شده و از پوسته برای ایجاد شکل آیرودینامیکی و انتقال نیروهای آیرودینامیکی به سازه استفاده می شود.
سازه اصلی از تیرهای طولی (Longeron) ، تیرهای مورب (Strut) ، قابهای عرضی (Former or Frame @ Bulkhead) و کابلهای نگهدارنده (Cable) تشکیل شده است.
بدنه تخم مرغی (Monocoque)
در این نوع بدنه ، پوسته اغلب نیروهای وارده را تحمل نموده و از سازه داخلی مختصری برای ثُلب شدن پوسته استفاده می شود. معمولا پوسته این نوع بدنه از جنس مواد کامپوزیت بوده و بصورت دو تکه ساخته می شود.
بسیاری از هواپیماهای گلایدر ، فوق سبک و هواپیماهای دست ساز ، دارای این نوع بدنه می باشند. اخیراً بدنه برخی هواپیماهای شکاری فوق مدرن نیز به این روش تولید شده است. بسیاری از هواپیماهای مدل و بدون سرنشین کاربردی ، از این نوع بدنه سود می برند.
بدنه نیمه تخم مرغی (Semi Monocoque)
این نوع سازه دارای مشخصات و ویژگیهایی بین دو نوع فوق بوده که باعث شده اکثر هواپیماها از این نوع بدنه استفاده نمایند. تقریبا همه هواپیماهای مسافربری ، باربری و شکاری دارای این نوع سازه هستند. در بدنه semi monocoque نیروها و شوکهای وارده هم بواسطه سازه داخلی و هم توسط پوسته تحمل می شوند. این سازه از اجزاء طولی ، عرضی تشکیل شده که هرکدام دارای اعضای اصلی و کمکی می باشند.مرکز ثقل (CG) هواپیما با توجه به ثبات و کنترل از اهمیت فوق العاده ای برخوردار است. این جنبه از فرآیند طراحی در واقع با فرآیند برآورد وزن انجام می شود. داده های مرکز ثقل برای هر جز component که وزن آن تخمین زده می شود باید همزمان جمع شود.
یک روش برای ادامه کار با تعیین مرکز ثقل هواپیمای کامل شامل تقسیم هواپیما به دو گروه است: گروه بدنه ترکیبی شامل بدنه و سطوح دم و گروه ترکیبی بال شامل بال ، مخازن سوخت ، موتورها ، ناکل ها و تجهیزات فرود. نمای مفصلی از گروه بال در شکل 8.34 آورده شده است.مخازن سوخت را ممکن است در فضای بین اسپارهای جلو و عقب در نظر بگیرند. وزن کل سوخت مورد نیاز مشخص است و می تواند به حجم تبدیل شود. سپس حجم مخزن سوخت υf برای شکل منشوری مورد نیاز است
تصویر
مقادیر S1 و S2 نواحی پایه های داخل و خارج مخزن هستند و از هندسه بال شناخته می شوند. بنابراین ممکن است طول لازم برای مخزن محاسبه شود. مکانهای مختلف CG از اجزای گروه بال ترکیبی ممکن است برای تولید وزنی از گروه بال ترکیبی و محل CG آن به عنوان اندازه گیری شده از لبه جلوی وتر متوسط آیرودینامیکی استفاده شود. نمای جانبی و پلان این دو گروه با ابعاد مناسب تصویر
اجزاء طولی:
1- Longeron (اصلی)
2- stringer or stiffner (کمکی)
اجزاء عرضی:
1- Former or Frame (اصلی)
2- Bulk head (اصلی)
3- Ring (کمکی)
بال
بال هواپیماها همانند بدنه دارای سازه داخلی و پوسته می باشد.
برخی مشابه بدنه truss دارای سازه داخلی مستحکم بوده که اغلب نیروها را تحمل می نماید و پوسته نازکی که تنها جهت ایجاد فرم ایرودینامیکی روی سازه داخلی کشیده شده و معمولا از جنس پارچه و نایلون است. این نوع بال بیشتر در هواپیماهای قبل از جنگ جهانی دوم استفاده می شد اما در حال حاضر در هواپیماهای دست ساز شخصی و مدلها کاربرد بسیاری دارد.
اما درصد بالایی از آنها مشابه بدنه Semi monocoque دارای سازه داخلی کامل و پوسته های نسبتا ضخیم آلومینیمی یا کامپوزیتی می باشند که پوسته نیز در تحمل نیروهای وارده به سازه داخلی کمک می کند. این نوع بال را در هواپیماهای مسافربری و باربری می توان مشاهده نمود.
اجزاء سازه داخلی بال به دو بخش طولی و عرضی تقسیم می شوند:
اجزاء طولی:
اسپار (Spar) به عنوان تیر اصلی نگهدارنده بال و استرینگر (Stringer) نیز جهت کمک به اسپار و پر کردن فضاهای خالی
اجزاء عرضی:
ریب (Rib) جهت ایجاد فرم ایرفویل در سراسر بال و نیم ریبهایی که در برخی جاها مانند لبه های حمله و فرار بال مابین ریبها قرار می گیرند.
تصویر

نمایه کاربر
rohamjpl

نام: Roham Hesami

محل اقامت: Tehran, Qeytariyeh

عضویت : سه‌شنبه ۱۳۹۹/۸/۲۰ - ۰۸:۳۴


پست: 847

سپاس: 524

جنسیت:

تماس:

Re: ساختمان بال هواپیما

پست توسط rohamjpl »

مجموعه دم (Tail Empennage)
قسمت‌های اصلی مجموعه دم هواپیما شامل سکان ثابت افقی (horizontal stabilizer) ، سکان ثابت عمودی(vertical stabilizer) همراه با سطح کنترل متحرک مرتبط به آن‌ها یعنی elevator و rudder هست. وظیفه اصلی این مجموعه پایدار کردن هواپیما در هنگام پرواز می‌باشد. سکان‌های ثابت کمک می‌کند تا اگر هواپیما در اثر عوامل خارجی منحرف گردد خودبه‌خود هواپیما میل به برگشت به حالت اولیه را داشته باشد و سکان‌های متحرک کمک می‌کنند تا خلبان بتواند به اختیار خود، هواپیمای خود را به سمت چپ و راست یا بالا و پائین هدایت نمایند. در ساخت هواپیمای مدل، این سطوح می‌توانند به‌صورت خرپائی (straucture) و یا به‌صورتSheet (ورق‌های) بنا بر تصمیم سازنده ساخته شوند. سکان‌های پایدارکننده می‌توانند انواع مختلفی داشته باشند. این سکان‌ها الزاماً دو سکان عمودی و افقی به هم چسبیده نبوده بلکه به‌طور مثال می‌توان حالت (V (V-Tail به خود گرفته که تلفیقی از سکان عمودی و سکان افقی هست و یا بافاصله از یکدیگر نصب شوند. به یاد داشته باشید که روش عملکرد سطوح متحرک در پرواز نیز بستگی به شکل و نوع سکان‌های ثابت عمودی و افقی خواهد داشت.
ارابه فرود(landing gear)
هواپیماها بخصوص هواپیمای مدل دارای ارابه‌های فرود متنوعی می‌باشد. ارابه فرود می‌تواند ترکیبی از چرخ دم ، چرخ جلو یا چرخ وسط باشد. البته یک هواپیمای مدل می‌تواند هیچ ارابه فرودی نداشته باشد و در این صورت به‌وسیله دست یا دستگاه پرتاب‌کننده (launcher)، پرواز خود را شروع کرده و به‌وسیله چتر و یا روی پایه محافظ ( ( skid فرود می‌آید.
اکثر هواپیماهای مدرن از شکلی از این ساختار پوستی تحت فشار استفاده می کنند که به ساخت مونوکوک یا نیمه مونوکوک معروف است
مونوکوک:
Truss
Truss که در مهندسی به آن خرپا می گویند در هواپیماهای قدیمی کاربرد داشته است.
در این حالت بدنه هواپیما از شکل اسکلتی استفاده می شود که تمامی فشارهای ناشی از پرواز را Truss تحمل می کند.
این نوع ساختمان که امروزه تنها از آ در هواپیماهای کوچک استفاده میشود بنای اصلی ساختمان بوده و در گذشته اکثر هواپیماها دارای این نوع ساختمان بدنه بوده اند.
اکثر قسمتهای این بدنه معمولا فلزی است ولی در مدلهای قدیمی و در بعضی از قسمتهای آن از چوب نیز استفاده شده است.
Truss-AviationTrial.com
Warren Truss
بهترین نوع تراس که در هواپیما مورد استفاده زیادی دارد،نوع وار تراس میباشد که کلیه اجزای آن بصورت مثلثی به یکدیگر متصل شده اند و فقط در معرض نیروی کششی و فشاری قرار میگیرند و نیروی خمش بر آن اثر ندارد.
وار تراس منحصرا در ساختمان بدنه هواپیماهای کوچک و سبک بکار میرود.
Monocoque
به عنوا مثال در برخی از هواپیماهای کامپوزیت از شکل قالبی استفاده می شود که به آن منوکوک می گویند.
مونوکوک در حقیقت مانند یک پوسته هواپیما را در بر میگیرد و از آلومینیوم و آلیاژهای آن ساخته شده است و این نوع بدنه بدون تقویت اجزای آن نیروهای وارده را تحمل می نماید.
بعور کلی این نوع بدنه از لحاظ وزنی بسیار سنگین میباشد و امروزه از این نوع بدنه استفاده نمیگردد.
در این حالت تمامی فشارهای ناشی از پرواز را پوسته بدنه )پوشش بدنه( تحمل میکند.
Semi-Monocoque
این ساختار مربوط به هواپیماهای امروزی است و اکثر هواپیماهای مدر امروزی دارای این نوع ساختمان بدنه میباشند.
امروزه شرکت های بزرگ هواپیما سازی با به هم متصل کرد قععات و تکه های مختلف از این روش برای ساخت هواپیما استفاده می کنند.
در این ساختار در قسمت زیرین هواپیما یک گودی بوجود می آید که باعث میشود فشار ناشی از پرواز به آن قسمت و پوشش بدنه تقسیم شود.
این نوع سازه از محفظه توخالی با پوشش فلزی ساخته شده است که در داخل آن Former بیضی شکل،دایره ای و یا چهارگوش بکار رفته است که بوسیله دیواره های عرضی Bulkhead ها به یکدیگر متصل و تقویت شده اند و در واقع قسمتهای اصلی اسکلت فلزی بدنه شکل میگیرد.
ساخت Monocoque (به فرانسوی "تک پوسته") از پوستی تحت فشار استفاده می کند تا تقریباً از همه بارها تقریباً مانند یک قوطی نوشیدنی آلومینیومی پشتیبانی کند.
در ساخت مونوكوك ، سكوها ، فرمورها و حفره ها با اندازه های مختلف به بدنه پوست تحت فشار پوست فرم و استحكام می بخشند
اگرچه ساختاری مونوکوک بسیار مقاوم است اما در برابر تغییر شکل سطح تحمل زیادی ندارد
نیمه مونوکوک:
ساخت نیمه مونوکوک ، جزئی یا نیمه ، از زیرسازی استفاده می کند که پوست هواپیما به آن متصل است. زیرسازی ، که متشکل از کلاهک ها و / یا فرمورهایی در اندازه های مختلف و استرینگر است ، با برداشتن مقداری از فشار خمشی از بدنه ، پوست تحت فشار را تقویت می کند. قسمت اصلی بدنه نیز شامل نقاط اتصال بال و دیوار آتش است. در هواپیماهای تک موتوره ، موتور معمولاً به قسمت جلوی بدنه متصل می شود. برای محافظت از خلبان و سرنشینان در برابر آتش سوزی تصادف موتور ، بین قسمت عقب موتور و عرشه پرواز یا کابین یک پارتیشن نسوز وجود دارد. به این پارتیشن دیوار آتش گفته می شود و معمولاً از ماده ای مقاوم در برابر حرارت مانند فولاد ضد زنگ ساخته می شود. با این حال ، یک فرآیند نوین ساخت و ساز ، ادغام کامپوزیت ها یا هواپیماهایی است که کاملاً از کامپوزیت ساخته شده اند
مهاربندی بال
بسیاری از هواپیماهای با بال بالا دارای مهاربندهای خارجی یا پایه های بال هستند که بارهای پرواز و فرود را از طریق پایه ها به ساختار بدنه اصلی منتقل می کنند
از آنجا که پایه های بال معمولاً تقریباً در نیمه راه روی بال متصل می شوند ، به این نوع ساختار بال نیمه کانتیلور می گویند
چند هواپیمای بال بال و پایین بال دارای یک بال کنسول کامل هستند که برای حمل بار بدون تکیه گاه خارجی طراحی شده استتصویر
قسمتهای اصلی ساختاری بال ، اسپار ، دنده و رشته است
اینها توسط خرپاها ، پرتوهای I ، لوله یا سایر وسایل از جمله پوست تقویت می شوند
دنده های بال شکل و ضخامت بال را تعیین می کند (ایرفویل)
در بیشتر هواپیماهای مدرن ، مخازن سوخت یا بخشی جدایی ناپذیر از ساختار بال هستند یا از ظروف انعطاف پذیر سوار شده در داخل بال تشکیل شده اند.
بالها به پشت یا لبه های انتهایی متصل می شوند ، دو نوع سطح کنترل وجود دارد که از آنها با عنوان ailerons و flap یاد می شود
Ailerons:
Ailerons (به فرانسوی "بال کوچک") سطوح کنترلی در هر بال است که هواپیما را در مورد محور طولی خود کنترل می کند و به هواپیما اجازه می دهد "رول" یا "بانک" کند.
این عمل منجر به چرخش هواپیما در جهت رول / بانک می شود
با انحراف Aileron ، یک بالابر نامتقارن (لحظه نورد) در مورد محور طولی و کشیدن وجود دارد ( خمیازه نامطلوب )
آنها در لبه دنباله ای (عقب) هر بال نزدیک به نوک های بیرونی قرار دارند
آنها از حدود نقطه میانی هر بال به سمت بیرون به سمت نوک امتداد می یابند و در جهت مخالف حرکت می کنند تا نیروهای آیرودینامیکی ایجاد کنند که باعث غلتیدن هواپیما می شود
یوغ از طریق سیستم کابل ها و قرقره ها ایرفویل را دستکاری می کند و در یک مانور مخالف عمل می کند
یوغ "می چرخد" به چپ: اایلرون چپ بالا می رود ، کمر کمر و زاویه حمله به بال راست ایجاد می کند که باعث بالا رفتن به سمت پایین می شود
در همان زمان ، aileron سمت راست پایین می آید ، کامبر و زاویه حمله افزایش می یابد که باعث افزایش بالارفتن به سمت بالا و چرخش هواپیما به سمت چپ می شود
یوك به راست میپیچد: آیلرون راست با كاهش كمبر و زاویه حمله به بال راست كه باعث بالا آمدن به سمت پایین می شود ، بلند می شود
در همین زمان ، aileron سمت چپ پایین می آید ، کمربند و زاویه حمله به بال چپ افزایش می یابد که باعث ایجاد بالارفتن به سمت بالا می شود و باعث چرخش راست هواپیما می شود
اگرچه غیر معمول است ، برخی از aileron ها با زبانه های تزئینی پیکربندی شده اند که فشار را برای غلتاندن فشار روی yileron کاهش می دهند
طرح بال
شکل و طرح یک بال به نوع عملیاتی که هواپیما برای آن در نظر گرفته شده بستگی دارد و متناسب با انواع خاصی از پرواز است:
مستطیل شکل:
بالهای مستطیلی برای هواپیماهای آموزشی و همچنین هواپیماهای کم سرعت بهترین هستند
با پیچ و تاب طراحی شده است تا ابتدا در ریشه بال متوقف شود ، تا کنترل aileron را در اصطبل فراهم کند
بیضوی:
بالهای بیضوی کارآمدترین ، اما تولید آنها دشوار است (spitfire)
مخروطی:
کارآمدتر از بال مستطیل اما تولید آن آسان تر از طراحی بیضوی است
جارو شده:
معمولاً با جاروب برگشت همراه است ، اما می تواند مقدمه نیز باشد
بال های برگشتی برای هواپیماهای با سرعت بالا برای به تأخیر انداختن تمایلات ماخ بهترین هستند
ابتدا نکات را متوقف کنید ، و ویژگی های ضعیف غرفه را ارائه دهید
دلتا:
مزایای یک بال جارو شده ، با کارایی ساختاری خوب و سطح جلوی کم
از معایب آن می توان به پایین بودن بارگذاری بال و سطح خیس زیاد آن برای دستیابی به ثبات آیرودینامیکی اشاره کرد
اجزای Empennage
اجزای استابیلاتور
عموماً به عنوان "قسمت دم" شناخته می شود ، تفرجگاه شامل کل گروه دم است که از سطوح ثابت مانند باله عمودی یا تثبیت کننده و تثبیت کننده افقی تشکیل شده است. سطوح متحرک از جمله زبانه های چوبی و سکان دار ، و همچنین زبانه های آسانسور و تراز آسانسور
این سطوح متحرک توسط خلبان برای کنترل چرخش افقی (yaw) و چرخش عمودی (pitch) هواپیما استفاده می شود
در بعضی از هواپیماها می توان کل سطح افقی رویه را از کابین خلبان به عنوان یک واحد کامل برای کنترل وضعیت حرکت یا تر و تمیز هواپیما تنظیم کرد. از این گونه طرح ها معمولاً به عنوان استیبیلاتور ، دم پرواز یا دم اسلب یاد می شود
بنابراین آمپول ، تعادل جهت دار و طولی (پایداری) و همچنین وسیله ای را برای خلبان برای کنترل و مانور هواپیما فراهم می کند.تصویر
سکان:
از رادارها برای کنترل جهت (چپ یا راست) "خمیازه" در مورد محور عمودی هواپیما استفاده می شود
سکان مانند سایر سطوح کنترلی اولیه ، یک سطح متحرک است که به یک سطح ثابت متصل است که در این حالت ، تثبیت کننده عمودی یا پره است
عملکرد آن بسیار شبیه آسانسورها است ، با این تفاوت که در هواپیمای دیگری چرخانده می شود - از یک طرف به طرف دیگر به جای بالا و پایین
در عمل ، هر دو ورودی کنترل سیلندر و سیلندر برای چرخاندن هواپیما با هم استفاده می شوند ،
این رابطه در حفظ هماهنگی یا ایجاد لغزش حیاتی است
چرخش های نامناسب با سرعت کم می تواند چرخش را تسریع کند
سیلندرها توسط خلبان با پاهای خود از طریق یک سیستم کابل و قرقره کنترل می شوند:
آسانسور:
آسانسور ، که به پشت تثبیت کننده افقی متصل است ، برای حرکت بینی هواپیما به بالا و پایین در هنگام پرواز استفاده می شود
تثبیت کننده:
در عوض ، از یک تثبیت کننده افقی یک تکه استفاده می کند که از یک نقطه لولای مرکزی چرخش می کند
به این نوع طراحی ها پایدار کننده گفته می شود و درست همانطور که آسانسور جابجا می شود با استفاده از چرخ کنترل جابجا می شود
به عنوان مثال ، هنگامی که یک خلبان روی چرخ کنترل عقب می رود ، استیبیلاتور محوری می شود بنابراین لبه عقب به سمت بالا حرکت می کند
این بار دم آیرودینامیکی را افزایش می دهد و باعث می شود دماغه هواپیما به سمت بالا حرکت کند. انعطاف پذیرها دارای یک زبانه ضدسرولی هستند که از لبه انتهایی آنها گسترش یافته است
زبانه ضد سروو در همان جهتی حرکت می کند که لبه انتهایی استیبیلاتور است و به حساسیت کمتر استیبیلاتور کمک می کند
زبانه ضد سروو همچنین به عنوان یک زبانه اصلاح برای از بین بردن فشارهای کنترل عمل می کند و به حفظ استابیلاتور در موقعیت دلخواه کمک می کند
سطوح کنترل پرواز از کنترل های اولیه ، ثانویه و کمکی تشکیل شده است
سطوح کمکی کنترل پرواز:
زبانه ها دستگاه های آیرودینامیکی کوچکی و قابل تنظیم در لبه انتهایی سطح کنترل هستند
این سطوح متحرک فشارهای کنترل را کاهش می دهند
تریم یک نقطه خنثی را کنترل می کند ، مانند تعادل هواپیما روی یک سنجاق با وزنه های نامتقارن
این کار یا توسط زبانه های اصلاح (سطوح متحرک کوچک روی سطح کنترل) یا با حرکت دادن موقعیت خنثی کل سطح کنترل در کنار هم انجام می شود
این زبانه ها ممکن است روی آیلرون ها ، سکان و / یا آسانسور نصب شوند
زبانه های اصلاح شده:
نیروی جریان هوا که به زبانه برخورد می کند باعث می شود سطح کنترل اصلی به موقعیتی تغییر یابد که وضعیت نامتعادل هواپیما را اصلاح کند
هواپیما که به طور صحیح مرتب شده باشد ، در صورت ایجاد مزاحمت ، به دلیل پایداری هواپیما سعی در بازگشت به حالت قبلی خود دارد
پیرایش یک کار ثابت است که پس از هرگونه تنظیم قدرت ، سرعت هوا ، تغییر ارتفاع یا تغییر تنظیمات مورد نیاز است
پیرایش صحیح باعث کاهش کار خلبان می شود و باعث می شود توجه به جاهای دیگر منحرف شود ، به خصوص برای پرواز با ابزار مهم است
زبانه های اصلاح شده از طریق سیستم کابل ها و قرقره ها کنترل می شوند
زبانه اصلاح شده تنظیم شده است: زبانه برش باعث ایجاد لیفت مثبت می شود و بینی را پایین می آورد
این حرکت بسیار ناچیز است
زبانه اصلاح شده به سمت پایین تنظیم می شود: زبانه اصلاح باعث ایجاد لیفت مثبت می شود و بینی را بالا می برد$ F = \omega^2 L^2 l\rho\sin^2\phiS$که در آن ω سرعت زاویه ای است ، L طول مارپیچ است ، l عرض مارپیچ است ، ρ چگالی هوا در شرایط عادی است ، و ϕ انحراف زاویه ای مارپیچ مربوط به محور چرخش است
این حرکت بسیار ناچیز است
زبانه های سروو:
زبانه های سروو از آنجا که کنترل های ثانویه کوچکی هستند و با کاهش نیروها به کاهش کار خلبان کمک می کنند ، شبیه زبانه های اصلاح هستند
انواع طراحی Servo Tab:
ضد سروو:
زبانه ضد تعادل نیز نامیده می شود ، زبانه هایی هستند که در همان جهت سطح کنترل حرکت می کنند
سروو:
زبانه هایی که در جهت مخالف سطح کنترل حرکت می کنند
کنترل ها:
اسلایس:
اسلات ها بخشی از سیستم کنترل پرواز هستند که باعث ایجاد بالابر اضافی در سرعت های پایین می شوند
به لبه جلوی بال ها متصل شده و برای کنترل توسط خلبان یا به طور خودکار توسط کامپیوتر پرواز طراحی شده اند
اسلایدها میزان محکم شدن بالها / ایرفویل را افزایش می دهند
با گسترش دندانه ها ، هواپیما در سرعت هوای کمتری ، به طور معمول هنگام برخاستن و فرود ، بالابر اضافی ایجاد می کند
فلپ:
فلپ ها بخشی از سیستم کنترل پرواز هستند
به لبه عقب بالها متصل شده و توسط خلبان از کابین خلبان کنترل می شود
با گسترش فلپ ها ، بالابر اضافی هنگام هواپیما با سرعت کمتری ، معمولاً هنگام برخاستن و فرود آمدن ایجاد می شود
اسلت ها و فلپ ها در کنار یکدیگر برای افزایش حاشیه بالابر و اصطبل با افزایش بالابر کلی بال ها استفاده می شوند ، بنابراین به هواپیما اجازه می دهد پرواز کنترل را در سرعت های هوای پایین تر حفظ کند
فلپ ها از بدنه به سمت خارج از نقطه میانی هر بال گسترش می یابندتصویر
در هنگام پرواز کروز ، فلپ ها به طور معمول با سطح بال تراز می شوند
هنگامی که کشیده می شود ، فلپ ها به طور همزمان به سمت پایین حرکت می کنند تا نیروی بالابینی را برای برخاستن و فرود آمدن افزایش دهند
آسانسور: کنترل سطوحی که هواپیما را در محور جانبی آن کنترل می کند و به هواپیما اجازه می دهد تا زمین بلند شود
آسانسورها به قسمت افقی محل کار متصل می شوند - تثبیت کننده افقی
استثنا در این مورد در نصب هایی یافت می شود که کل سطح افقی یک ساختار یک قطعه است که می تواند به سمت بالا یا پایین حرکت کند تا کنترل طولی و اصلاح را فراهم کند
تغییر موقعیت آسانسورها باعث تغییر در کمربند ایرفویل می شود که باعث افزایش یا کاهش بالابر می شود
وقتی فشار به جلو روی کنترل ها وارد می شود ، آسانسورها به سمت پایین حرکت می کنند
این باعث افزایش لیفت توسط سطوح دم افقی می شود
لیفت افزایش یافته دم را به سمت بالا وادار می کند و باعث افت بینی می شود
برعکس ، هنگامی که فشار عقب بر روی چرخ اعمال می شود ، آسانسورها به سمت بالا حرکت می کنند ، باعث کاهش آسانسور تولید شده توسط سطوح دم افقی می شوند ، یا حتی ممکن است یک نیروی رو به پایین تولید کنند
دم مجبور به سمت پایین و بینی بالا است
آسانسورها زاویه حمله بال ها را کنترل می کنند
وقتی فشار برگشتی به کنترل ها وارد می شود ، دم پایین می آید و بینی بالا می رود و زاویه حمله را افزایش می دهد
برعکس ، هنگامی که فشار به جلو وارد می شود ، دم بالا می رود و بینی پایین می آید ، زاویه حمله را کاهش می دهد
تثبیت کننده: یک سطح کنترل به غیر از بالها که کیفیتهای تثبیت کننده را فراهم می کنند
ترمزهای سرعت:
طراحی شده برای کاهش سرعت هواپیما در هنگام غواصی یا فرود ، مکان و سبک آن با هواپیما متفاوت است و توسط یک سوئیچ در کابین خلبان کنترل می شود
زبانه های اصلاح شده:
زبانه های متحرک واقع در سطوح کنترل اولیه ، از جمله هواپیماها ، آسانسورها و سکان که باعث کاهش کار خلبان می شوند هواپیما را قادر می سازد تا نگرشی خاص بدون نیاز به فشار / ورودی های مداوم به سیستم داشته باشد
چرخ دنده:
تجهیزات فرود پشتیبانی اصلی هواپیما هنگام پارک ، تاکسی ، برخاستن یا نشستن است
یک چرخ دنده یا چرخ دنده قابل کنترل به هواپیما اجازه می دهد تا در تمام عملیات هنگامی که روی زمین است کنترل شود
بیشتر هواپیماها با حرکت دادن پدال های سکان ، چه از نوع چرخ دنده و چه از عقب ، هدایت می شوند
بعلاوه ، برخی از هواپیماها با ترمز دیفرانسیل هدایت می شوند
پیشرانه(Engine or Power plant )
نیروی پیشرانه در هواپیمای مدل موتوردار توسط موتور، در هواپیماهای مدل بدون موتور مانند گلایدر، توسط نیروی اولیه اعمال‌شده به آن و در هواپیماهای مدل موتور کشی، توسط کشی که ملخ را به حرکت درمی‌آورد، ایجاد می‌شود. موتور هواپیماهای مدل داراى انواع مختلف مانند: موتور پيستونی(piston engine)، موتور الکتریکی (Electric Motor)، موتور جست (jet)، موتور پالس جت(pulse jet)، توربوپراپ (Turbo PIOP) یا جت ملخ‌دار هست. توضیحات کامل‌تر در قسمت موتور در این کتاب داده‌شده است.
بین قسمت عقب موتور و کابین خلبان یا کابین یک پارتیشن نسوز وجود دارد تا خلبان و مسافران را از آتش سوزی موتور محافظت کند. به این پارتیشن دیوار آتش گفته می شود و معمولاً از یک فولاد ضد زنگ مقاوم در برابر حرارت بالا ساخته می شود
کولینگ:
موتور توسط یک گاو نر ، یا ناکل پوشانده می شود که هر دو نوع محفظه سرپوشیده هستند
هدف کولینگ یا ناکل ساده سازی جریان هوا در اطراف موتور و کمک به خنک شدن موتور با مجرای هوا در اطراف سیلندرها است..I hope I help you understand the question. Roham Hesami smile072 smile261 smile260
تصویر

ارسال پست