کارایی فن و انواع آن

Modelo Real

پارامترهای مهم بال:

مساحت بال (S): طراحان هواپيما معمولا ، قبل از طراحي بال و مشخص كردن پارامترهاي بال، مساحت مرجع بال رو بدست ميارند.

ايرفويل (مقطع بال): همانطور كه گفته شد انتخاب ايرفويل مناسب يكي از مهمترين فرايندهاي طراحي بال هواپيماست...ايرفويل رو هم ميشه طراحي كرد و هم انتخاب كرد. طراحي ايرفويل كار سختيه و شركت هاي بزرگ مثل بوئينگ و ايرباس معمولا براي خودشون ايرفويلهاي خاصي طراحي مي كنن. اما براي ما كه تواناييش رو نداريم بهتره كه از ميان انبوهي از  ايرفويلها، يكي رو انتخاب كنيم...خب شايد بپرسيد كه چه ايرفويلي براي بال مناسبه؟... بستگي به ماموريت و شرايط هواپيماتون داره.... مثلا اگه هواپيماتون براي سرعتهاي كم طراحي شده، بايد به دنبال ايرفويلهاي سرعت پايين (low speed airfoil) باشيد. يا اگه هدفتون بالا بودن ضريب برآ هست بايد به دنبال ايرفويل هاي high lift  باشيد و ...

دهانه بال (b-wing span): مسافت مستقيم بين دو نوك بال هواپيماست. اگه در هواپيماهاي مختلف دقت كرده باشيد هر چقدر كه هواپيما سريعتر حركت كنه، دهانه بالش كوچكتره و اين به كارايي بال در سرعت هاي مختلف مربوط ميشه.

نسبت منظري (AR-Aspect Ratio): اين پارامتر به طور ساده مقدار پهني و نازكي بال رو نشون ميده... يعني بال با نسبت منظري بالاتر لاغر تر و كشيده تره و با نسبت منظري پايين تر، پهن تر و كوتاه تره.

 مقدار نسبت منظري از رابطه زير بدست مياد:AR = wingspan²/wing area

نسبت مخروطي (Taper Ratio): نسبت وتر نوك بال به وتر ريشه بال هست. وجود اين پارامتر مي تونه كارايي بال رو افزايش بده.

زاويه عقبگرد يا جلو گرد (Sweep back or Sweep forward): وقتي به بال اين زاويه رو ميديم، باعث زيباييش ميشه... اما فقط زيبايي عامل به كارگيري اين زاويه نيست. Sweep ميتونه براي هواپيماهاي گذر صوتي يا نزديك صوت مفيد باشه. اگرچه در سرعت هاي پايين كارايي بال رو كاهش ميده.

پيچش (Twist): يك نوع از پيچش بال، اينه كه ايرفويل ها حول محور طولي بال (wing span) چرخش داشته باشند (مطابق شكل زير).به اين نوع پيچش، پيچش هندسي ميگن. اما نوع دوم پيچش به اين صورته كه نوع ايرفويل در جهت محور طولي بال تغيير كنه... مثلا در ريشه بال از ايرفويل ناكا 2414 استفاده باشه و در نوك بال از ايرفويل ناكا 0012 استفاده بشه... نوع دوم رو پيچش آيروديناميكي ميگن.

زاويه نصب بال (wing incidence): زاويه ايست كه وتر ريشه بال با محور طولي بدنه هواپيما پيدا مي كند. معمولا معيار تعيين اين زاويه، حالتي است كه هواپيما در حالت پرواز سير (cruise) باشد و بال بيشترين كارايي آيروديناميكي را داشته باشد.

پيش گفتار 

امروزه صنعت هواپيمايي به يك صنعت مهم در هركشوري تبديل شده كه بسيار حائز اهميت است طوري كه نمي توان آن را ناديده گرفت واز كنار آن به راحتي گذشت اين در خالي است كه لازمه ي استقلال سياسيو نظامي هركشوري داشتن استقلال در صنعت هواپيمائي است .

صنعت هواپيمائي با سرعت زياد رو به تكامل وپيشرفت است وهمه ي كشورهاي بزرگ صنعتي جهان پا به پاي اين تكنولوژي پيشرفت ميكنند . با توجه به اين كه لازمه ي استقلال هر كشوري مستقل بودن از هر حيث از جمله صنعت هواپيمائي است ما نيز بايد بدان توجه كنيم .

سالهاست كه از ورود اولين هواپيمابه ايران ميگذرد اما اينعلم هنوز آن طوركه شايسته است در ايران جانيافتاده وعموم مردو از كم وكيف اين قضيه بي اطلاعند . در حالي كه در ديگر كشورهاي جهان از جمله آمريكا ، ژاپن وكشورهاي اروپائي علوم مرتبط با هواپيما در مدارس عادي به همه ي بچه ها و به صورت اجباري آموزش داده ميشود، نوجوانان ايراني هنوز با اين علم آشنا نشده اند . ما در ايران راه زيادي تا پيشرفت داريم. نبود برنامه اي منظم وپيش بيني شده براي علم هواپيمائي در ايران باعث شده تا اين علم در ايران ساكن باقي بماند . البته چندي است كه حركتهائي انجام شده كه با اميد به خداي بزرگ ياري ومساعدت مسئولين پلكان ترقي را به سرعت طي كنيم و به جايي كه شايسته است برسيم .

صنعت هواپيمائي اغلب به دو بخش تقسيم ميشود:

1-   بخش نظامي

2-   بخش غير نظامي

 كه در بخش غير نظامي به شاخه هاي زير تقسيم ميشود:

1-   آموزش 2-تحقيق و توسعه3-ساخت وتوليد 4- عمليات 5-تعمير ونگهداري6-كنترل ونظارت به همراه برنامه ريزي

شاخه هاي عمليات وكنترل ، نظارت وبرنامه ريزي معمولاً اولين زمينه هاي سرمايه گذاري هر كشوري هستند . به عبارتي تقريباً هر كشوري داراي يك يا چند شركت هواپيميئي ويك سازمان هواپيمائي كشوري در كشور ما نيز سرمايه گذاريهائي در صنعت هواپيمادر اين زمينه واز حدود 40 سال پيش آغاز شده است . معمولاً پس از اين دو زمينه سرمايه گذاري روي تعمير ونگهداري وهمچنين آموزش پرسنل براي عمليات وتعميرات صورت ميگيرد نهايتاً معدودي از كشورها هستند كه نياز به تحقيق وتوسعه وساخت وتوليد را نيز احساس كرده ودر اين زمينه ها هم سرمايه گذاري كرده اند ( كه در كشور ما نيز در اين دو بخش از حدود 15 سال قبل سرمايه گذاري شده است) كه اگر اين سرمايه گذاري درست وحساب شده نباشد حتي بروز مشكلاتي را هم در پي خواهد داشت.

اولويت صنعت هوايي كشور ما شناخت نيازها ، تعيين اهداف وبرنامه ريزي براي رسيدن به اهداف وبيشترين سرمايه گذاري بايد در اين زمينه صورت گيرد

در اين ميان همزمان با ساخت هواپيماهاي بزرگ هواپيماهاي كوچك يا همان مدل نيز ساخته شدند وجايگاه ويژه اي در ميان علاقمندان به هواپيماهاي مدل پيدا كردند.

تاريخچه مدل در ايران:

با ورود اولين هواپيما به ايران در محل قلعه مرغي تهران صنعت هوائي و هوانوردي در ايران شكل گرفت بعد از حدود 25 سال كه از ورود هواپيما به ايران گذشت در كنار آن نيز اجسام پرنده كوچكي به نام مدل نيز به طور غير رسمي غير رسمي شكل گرفتند حدود سال 1342 شمسي با افتتاح اولين باشگاه مدل در ايران در خيابان انقلاب رسماً حضور اين وضعيت اعلام شد حدود 7 يا 8 نفر ماًمور شدند كه اين باشگاه را داير كنند كه عبارت بودند از آقايان :

رنو چارليان ، علي تفرشي ، توحيد ، موحد، مرحوم كيوان رضوي، شاپور ماشين چي، مهرداد هاتف ، تورج ضياء ونصر ا.. موسوي.

پس از مدتي محل باشگاه به خيابان پپسي كولا ي سابق منتقل شد .

بين سالهاي 1342 و 1357 كم كم  علاقمندان با آوردن راديو ، نقشه ولوازم از اروپا وآمريكا شخصاً مبادرت به ساخت وپرواز آن نمودند كه به راديو هاي تك كانال جيميني معروف بود.

چندي بعد باشگاه از محل پپسي كولا به مركز آموزش فنون هواپيمايي كشوريواقع در مهرآباد نقل مكان كرد ورسماً در اختيار هواپيمايي كشوري با كادري اداري قرار گرفت.

در سال 1355 باشگاه مدل تهران از طريق كنكور سراسري شانزده نفر دانشجو براي

مربيگري آموزش مدل پذيرفت كه بعدها اين افراد در شهرهاي رشت ، تبريز ، مشهد ، اصفهان وشيراز واهواز باشگاه مدل تأسييس كردند.

هواپيماهاي مدل تا اوايل سالهاي 1970 به عنوان بال مي شناختند ودر كتاب هواپيمايي جينز نيز از آنها با عنوان بال ياد ميشد ولي به مرور زمان به آنها هواپيماهاي مينياتوري وكنترل از راه دور لقب داده شد.

تاريخچه هواپيما

سالها طول كشيد تا انسان هاي اوليه بتوانند روي دو پاي خود راه بروند در اين هنگام انسان ها اولين مهارت هاي زندگي را آموختند .آنها با ديدن پرواز پرندگان به فكر فرو ميرفتند از همان موقع آرزوي پرواز در ذهن انسان شكل گرفت.

بشر اوليه به شكل هاي مختلف براي خود بال درست كرد . وخود را از بلندي براي  پرواز رها مي نمود ولي هميشه با شكست مواجه مي شد.

تمام ملت هاي گذشته دنيا از جمله ايرانيان ويونايان و... داراي داستا هاي اسطوره اي  از پرواز هستند كه معروفترين آنها مربوط به يونانيان است :

((ايكاروس  بالي موقت ساخت و با آن تا نزديك خورشيد پرواز كرد اما گرماي شديد خورشيد موم ها را ذوب كرد و ايكاروس سقوط كرد ومرد.))

ايرانيان نيز افسانه هايي اساطيري درباره پرواز دارند داستاني چون داستان كيكاووس شاه كه به دستور اوسبدي ساخته شدكه به آن چهار طناب وصل بود چهار پرنده قوث نيز به چهار سر طنابها بسته شده بود تا هنگام پرواز آنها ، سبد از روي زمين بلند شود.

در ايران حدود قرن اول ودوم شخصي به اسم ابن مقفع كه شيميدان بود وعلوم مربوط به گازها را مي دانست مطالعاتي در زمينه ي پرواز انجام داد و ماه نخشب را ساخت فرد ديگري بخ نام عباس بن فرناس كه يك ايراني مسلملن بود هم سعي در پرواز داشت . در فاصله بين قرنهاي 16 تا 17 دو نفر به فاصله تقريباً صد سال راجع به هوا مطالعاتي انجام دادند . اولي شخصي به نام لئوناردو الر بود كه بعضي قوانين هوا را نوشت چيزي كه او متوجه شد اين بود كه (( هر سيالي كه سرعت آن زياد شود ، فشارش كاهش مي يلبد)) سالها بعد شخصي به نام بر نولي هوا را از لوله هايي مخصوص به نام لوله هاي ونتوري ))با سرعت عبور داد ومتوجه شد زير آن خلاء ايجاد ميشود.

در اينجا مشاهده ميشود كه هوايي كه از داخل لوله رد مي شود چون سرعت زيادي دارد فشار مايع در آن كاهش پيدا مي كند .

در واقع برنولي والر  را مي توان پدران علم سيالات ناميد.

در فرانسه ودرزمان لوي شانزدهم دو برادر به نام مونگليفه كه شغل آنها كاغذ سازي بود ، زندگي ميكردند . آناه با تلاش بسيار توانستند يك بالن بسازند آنها داخل  بالن خود را موم اندود كردند وسبدي نيز به آن متصل نمودند آنها با استفاده از كاه دود درست كردند.

تا اينكه داخل بالن پر از دود شود . اولين پرواز بالن آنها توسط يك مرغ ، گربه وسگ انجام شد. اين دو برادر بعدها بازهم پروازهائي انجام دادند؛ آنها بالني بزرگتر وسبدي كه بنواتد انسان را حمل كند ساختند ودر باغ قصر پادشاه فرانسه مقدمات پرواز بعدي فراهم مي كردند آنها از پادشاه خواستند كه يك نفر از زندانيان محكوم به مرگ را به آنها بدهد تا پرواز بعدي انجام شود وپادشاه با اين خواسته آنها موافقت كرد . ولي در لحظات آخر نظر آنها عوض شد وتصميم گرفتند خود اين پرواز را انجام دهند . لذا در روز موعود آنهاسوار بر بالن خود از قصر پرواز كردند وبا طي كردن رودخانه سن در مزارع اطراف رودخانه سقوط كردند.. بعدها بالن هايي ساخته شد. كه با گاز هيدروژن پر ميشدند به دليل اينكه هيدروژن خيلي از هواي معمولي سبكتر است . اولين بار بالن هيدروژني در سال 1766 توسط كاومنديش ساخته شد. اما نكته قابل توجه اين است كه هيدروژن گاز مشتعل پذيري است . سالها بعد شخصي به نام اتو ليليان تال كه به پرواز علاقه داشت توانست كايت ( بال)‌را بسازد . او بعد از ساخت كايت متوجه نكته جالبي شد وآن اين بود كه فهميد نقطه اي در اين سازه وجود دارد كه اگر كايت را از آن نقطه به وسيله طناب به صورت معلق نگه داريم سازه به صورت كاملاً صاف وموازي با زمين قرارميگيرد. در واقع او نقطه صفر يا ثقل را در وسط بال ها يافت . جالب است بدانيم كه كايتي را كه او ساخته بود بسيار شبيه به كايتي است كه لئوناردو داوينچي طراحي كرده بود.

سالها بعد سر جرج كيلي مطالعاتي راجع به پرواز انجام داد او قوانين پرواز را كامل و همه چيز را مستند كرد. او اولين بار بالن سوسيس مانندي را با بال وسكان پيشنهاد كرد . سر جرج كيلي با مطالعاتي كه روي پرندگان داشت توانست شهپر را شناسايي كند .

درسال 1850 پير جولين با يك نوع سفينه هوايي كه با دستگاه ماشيني كار مي كردپرواز كرد . مدتها پروازهاي اين چنيني ادامه داشت تا اينكه دو برادر به نام برادران رايت كه حرفه شان دو چرخه سازي بود با تلاش زياد موتور را طراحي كردند هواپيماي آنها چيزي شبيه كانارد ( شبه بال) {كانارد به هواپيمائي گفته ميشود كه جاي بال ودم عوض شده باشد . دم، در جلوي كابين قرارداد وبال در انتهاي هواپيما است} هرچند كه اين دو برادر از كانارد بورن هواپيماهايشان اطلاعي نداشتند . آنها كمتر از يك دقيقه با هواپيماي خود پرواز كردند واين پرواز را به ثيت رساندند واين پرواز مبداء تاريخ هوانوردي با موتور است چندي بعد آنها ملخ را هم طراحي كردند وساختند.

از آن پس بود كه علم هواپيما بسيار پيشرفت كرد . بعدها هم سطوح فرامين كشف شد كه از اهميت بالائي در علوم هوانوردي برخوردار است.

اولين هواپيمائي كه وارد ايران شد برليوت نام داشت كه خلبان آن يك فرانسوي به نام لويز برليوت بود. هرچند كه او در مسير پرواز خود در ايران هم توقف كرد اما چون هيچ آثار ميتندي نداشت كمتر از آن سخني به ميان ميرود.

اولين خلبانان ايراني كلنل محمد تقي پسيان ونخجوان بودند د رحالي كه آقايان اشتود داخ وبامسيجزء اولين خلبانان رسمي ايران هستندكه مدرك خلباني دريافت كردند .

 بعد از برليوت هم زمان سه هواپيما از مسير باكو وارد ايران شدند ابتدا به تبريز رفتند كه يكي از هواپيماها همانجا خراب شد از دو هواپيما ي ديگر هم يكي درقزوين ماند وتنها يكي به تهران رسيد . آن زمان در ايران هنوز باندي براي فرود هواپيما وجود نداشت . بنابراين در محل قلعه مرغي باندي خاكي براي اين هواپيما ساختنداين رخدادها درسالهاي1917-1918 به وقوع پيوست . همزمان با اين هواپيماهاي مدل نيز در ايران وارد وساخته شدند.  

د ر زمان رضا خان  پنج نوع هواپيما د رايران با نامهاي : آرو ،قش ، قرقي، باز وشاهين ساخته ميشد كه حدود سال 1320 وتا چندي پس از آن ساخت هواپيما در ايران متوقف شد. زماني كه هواپيما وصنعت هوانوردي در ايران در ركود به سر مي برد اين صنعت در خارج ا ز ايران به سرعت پيشرفت كرد.

تقسيم بندي هواپيما

در اين قسمت ما به تقسيم بندي هواپيما مي پردازيم سپس هر يك را به صورت جدا مورد بررسي قرار ميدهيم . دانستن اطلاعاتي از اين دست براي كساني كه به ساخت هواپيماي مدل علاقمندند بسيار حائز اهميت است .

 هواپيما به 5 قسمت اصلي تقسيم ميشود:

1- بال    2- بدنه   3-چرخ    4- دم    5- موتور

1-بال: (( سطوحي كه به واسطه واكنش ديناميكي شان هواپيما را در هوا نگه ميدارد بال نام دارد ))

يكي از اصلي ترين اجزاي هواپيما بال است كه بسياري از خصوصيات هواپيما را تعيين مي كند. در اين قسمت به تشريح مقطع بال مي پردازيم.

به مقطع عرضي بال هواپيما AIR FOILميگويند در فارسي به آن دوكئاره يا ماهيواره هم ميگويند. وقتي ما بال هواپيما را از نيمرخ آن برش بزنيم شكلي ميبينيم كه بسيار شبيه به دوك است.

مقطع بال از دو قسمت اصلي تشكيل شده است.

لبه ي محله در قسمت جلو ( قسمت پهن تر) قسمت پشت لبه ي فرار ( قسمت نازك تر).

به حالت انحناي دوكواره قوس(CAMBER)ميگويند. هر چه اين انحنا بيشتر باشد برآ(نيروهايي كه باعث بالا رفتن هواپيما ميشود) بيشتر ميشود.

خطي كه به صورت كاملاً صاف از لبه ي حمله به سمت لبه ي فرار كشيده شده است وتر نام دارد.

قبلاً گفتيم كه هرچه انحنا بيشتر باشد برآ يا همان (LIFT)بيشتر ميشود اما به چه صورت؟

در اينجا با توجه به شكل بايددانست كه وقتي هوا به بال برخورد ميكند دو قسمت ميشود يعني قسمتي از بال وقسمتي از پائين دوكواره عبور ميكند . مولكولهاي هوايي كه از قسمت بالا عبور ميكنند چون داراي انحنا بيشتري از بال است ، مسافت بيشتري را نسبت به مولكولهايي كه از قسمت پائين انحنا عبور ميكنند دارد . بنابراين در قسمت بالا مولكولها سرعت بيشتر وفشار كمتر دارند در خالي كه مولكولهاي پائين كه مسافت كمتري را طي مي كنند سرعت كمتر وفشار بيشتري دارند پس مولكولهاي هوا از پايين به بال فشار آورده وباعث افزايش ارتفاع (برآ) مي شومد.مطلب ديگري كه بايد به آن توجه كنيم نقطه ي ثقل موجود روي AIR FOIL(دوكواره ) است . به شكل توجه كنيد:

دايره علامت زده شده:

روي اين دوكره نقطه ي ثقل آن را نشان مي دهد.

نقطه ثقل نقطه ايست كه اگر شي را از ان نقطه به حالت معلق نگه داريم شي بدون حركت وبه صورت موازي با سطح زمين مي ايستد . نقطه ي ثقل روي دوكواره نشان دهنده بيشترين ارتفاع از لبه ي حمل است.مركز ثقل را با علامت ((CG)) كه مخفف كلمه ي ((CENTERE OF GRAVAITY)) است نشان مي دهند. در هواپيما 3 نوع نقطه ثقل

داريم:

1-   نقطه ثقل زميني(حجمي وزني)

2-   نقطه ثقل آيرو ديناميكي(فشار)

3-   نقطه فشار

نكته ديگري كه در مورد بال در هواپيماهاي بزرگ به چشم ميخورد اين است كه هوا بعد از عبور از ___از سطح بال كم كم به حالت مغشوش در مي آيد.

 براي پيشگيري از اين حالت در بال برشهايي ايجاد ميكنند.

تقسيم بندي انواع AIR FOIL( دوكواره)

1-   دوكواره هاي زير تخت.CHARCKYS

در اين نوع دوكواره وتر وقوس پائين

هر دو روي  هم منطبق هستند. در اين نوع AIR FOILخاصيتي كه وجود دارد اين است كه با افزايش موتور سرعت هواپيما بيشتر به سمت بالا ميرود تا جلو در واقع

ايجاد برآ (LIFT)مي كند . اين نوع دوكواره د رهواپيماهايي مثل پايپر وسسنا به كار ميرود. كه از حجم هواپيماهاي آموزشي هستند.

2-دوكواره هاي نيمه قرينه SEMISEMETRICAL

اين نوع دوكواره ها در قسمت پائين قوس كمتري نسبت به دوكواره هاي قرينه دارند ومثل حالت اول كاملاً صاف نسيتند.

اين نوع دوكواره ها در هواپيماهايي مثل هواپيماهايي مثل هواپيمايي مسافربري استفاده ميشود كه احتياج به (LIFT)(برآ) ي كمتري دارند اير باس هم جزء اين دسته از هواپيماهاست.

3-دوكواره هاي قرينه SEMETRICAL

در اين نوع AIR FOILقوس بالا وپائين با هم برابر است. اين نوعAIR FOILمعمولاً در جنگنده ها استفاده ميشود .

جنگنده ها معمولاً بيشتر از بالا رفتن به طرف جلو حركت كردن اهميت ميدهند . اين نوع دوكواره اين امكان را فراهم مي كند كه  (LIFT)يا برآي كمتري توليد شود.

-نيروهاي وارد شده بر بال:

از جمله مهترين نيروهايي كه به بال وارد ميشود همان طور كه قبلاً به آن اشاره شد نيرويي است به نام برآ (LIFT)كه از نقطه نظر علمي عبرات است از بردار كليه نيروهاي آيروديناميكي مؤثر بر وسيله ي نقليه هوايي وقتي هواپيما به صورت تراز پرواز ميكند اين نيرو در خلاف جهت نيروي وزن وبه صورت قائم بر بال وارد ميشود ( كتاب طراحي هواپيما) در واقع نيروي برآ نيرويي است كه بر يك سطح متقارن در مسيري عمود بر خط پرواز تعريف ميشود . هر چه زاويه حمله بيشتر باشد اما اين بدان معنا نيست كه اين روندادامه دارد . وقتي كه نيروي برآ به حداكثر خود برسد حالتي پيش مي آيد كه هواپيما ديگر توان ادامه پرواز را ندارد . در اين حالت مي گويند وسيله نقليه دچار حالت واماندگي ((STALL))  شده است . در اين حالت نيروي برآ كاهش مي يابد.

خود سطح به طور كلي نيروس پسا ايجاد ميكند وبا كاهش سطح بال نيروي پسا هم كاهش مي يابد .. اما در عين حال بال داراي حداكثر ضريب برآست . با درنظر گرفتن اين موضوع كه هواپيما براي چه منظور وعملياتي ساخته ميشود كاهش سطح بال با محدوديت روبرو است . به همين دليل براي بهبود وضعيت بال از فرامين فرعي مثل FLAP يا برآ افزاها استفاده ميشود.

-برآ افزا يا FLAPچيست؟

بخشي از سطح بال است كه با خم كردن آن به سمت پائين تغييري در انحناي مؤثر بال به وجود مي آيد در فشار بالا برنده بيشتر ميشود.

نيروي پسا((DRAG

زماني كه همه ي نيروهاي بالابرنده ي هواپيما تجزيه شوند نيروي پا به وجود مي آيد.

هرنقطه اي در هواپيما كه فشار هايي به صورت قائم وجود داشته باشد. اين نيرو حضور دارد . در ضمن اصحكاك موجود در لايه ي سطحي جريان هواي موجود روي پوسته باعث بوجود آمدن نيروي پسا ميشود.

نيروي پسا معرف انرژي از دست رفته است . كه منابع گوناگون دارند .

نكته ي قابل ذكر اينكه نيروي پسا در جهت مخالف حركت بال در هوا پديد مي آيد.

دو نيروي ديگر نيز به بال وارد ميشود به نام هاي:

1- گشتاور پيچشي

2-گشتاور خمشي

گشتاور پيچشي: سازه ي بال ميل دارد حول محور طولي خود بپيچد اين تمايل با عث بوجود آمدن نيرويي ميشود كه به ان گشتاور پيچشي مي گويند.

اين نيرو (گشتاور ) توسط قسمتي از دم به نام ELEVAITORيا همان سكان افقي خنثي ميشود.

گشتاور خمشي: (PINCHING MOMENT)

هنگامي كه نيروي گشتاور پيچشي بر سازه وارد  ميشود نيروي گشتاور خمشي باعث ميل به خم شدن حول محورمركزي كل هواپيما ميشود.

-فرامين فرعي بال

ازجمله فرامين فرعي كه در لبه ي فرار بال كار گذاشته ميشود برآ افزا يا FLAPاست كه

قبلاً راجع به آن صحبت شد. از ديگر فرامين اصلي كه در بال در قسمت لبه ي فرار كار گذاشته مي شود شهپر AILORANاست شهپر عبارت است از سطح ساده اي كه شبيه برآ افزا مي باشد كه در قسمت خارجي لبه ي فرار بال تعبيه شده وظيفه آن چرخاندن هواپيما حول محور طولي آن است .

از جمله سطوح فرعي ديگري كه در قسمت بال قراردارد ترمز، سرعت شكن يعني SPEAD BREAKاست كه باعث كاهش سرعت هواپيما ميشود .

قسمتي در بال ، جلو هواپيما در لبه ي حمله قراردارد به نام SLAT اين تكه حالتي شبيه حمله دارد اين قسمت با فاصله اي مناسب به قسمت جلو متصل است فاصله ي بين اين دو قسمت يعني لبه ي حمله موجود در بال واين تكه باعث ميشود در هواپيما هاي بزرگ جريان هوا از اين فاصله به صورت جريان منظم در روي سطح بال حركت كند ودر واقع جلوگيري مي كند از تاثير جريانات هوا مغشوش روي بال

نحوه ي قرارگرفتن بال روي بدنه

در اين قسمت به نحوه ي قرار گرفتن بال روي بدنه مي پردازيم از اين نظر بال به سه حالت مي تواند روي بدنه قراربگيرد. كه به اين شرح است.

1-بال روHIGHT WING

در اين نوع بال هواپيما در قسمت روي آن قراردارد  كه باعث به وجود آمدن ويژگيهايي در اين دسته هواپيما ميشود .در اين نوع هواپيما ميل دارد در سطح افق حركت كند . حركتي شبيه به پاندول ساعت كه با هر رفت و برگشت بال ميل ميكند به نقطه ي وسط برسد.

2-بال زير LOW WINGهمان طور كه از اسم آن بر مي آيد بال در قسمت زير بدنه قراردارد . داشتن تعادل كم از جمله ويژگيهاي اين نوع بال محسوب ميشود . يعني آنها ميل دارند كه دائم برگردند طوري كه كابين خلبان در قسمت زير قرار بگيرد. به همين دليل كنترل كردن اين هواپيماها مشكل است .. مثل جنگنده

3-بال وسطSHOLDER WINGبال اين مدل هواپيماها در قسمت وسط آن قراردارد .ويژگيهاي اين نوع بال حالتي مابين دو حالت قبل است اما بيشتر به LOW WINGيعني بال زير ميل ميكند.مانند هواپيماهاي آكروباتيك

در اينجا قابل ذكر است كه محل قرارگرفتن لبه حمله بال نسبت به خط افق دو حالت دارد . يا بالاتر از خط افق يا زير خط افق

بال در هواپيماهاي دوباله:

بال هواپيماهاي دو باله به اين صورت است كه دو بال به صورت افقي روي هم قراردارند چيزي كه در اينجا وجود دارد اين نكته است كه اين دو بال د رچه وضعيتي نسبت هب هم قراردارند .. اگر بالي كه در روي بال ديگر قراردارد ( بال بالا) جلوتر  از بال پائين باشد به آن در اصطلاحPOSITIVE STAGGER ( بال مثبت) مي گويند. حالت بعدي مربوط ميشود به حالتي كه با بالا در حالتي عقب تر از بال پائين قراردارد اين در اصطلاح NEGATIVE STAGGER ( بال منفي) حالكه بحث به هواپيماهاي دو باله كشيده بد نيست چند برتري اين هواپيماها را نسبت به نوع يكبال آن بدانيم.   

حال كه بحث به هواپيماهاي دوباله كشيده بد نيست چند برتري اين هواپيماها را نسبت به نوع يكبال آن بدانيم.

اول اينكه هواپيماهاي دو باله ميتوانند سطح بال بيشتري را نسبت به اندازه ي خود حمل كنند بنابراين مي توانند در مسافت هاي كوتاهتري عمليات نشستن و برخاستن را انجام دهند.

دوم اينكه آنها قادرند محموله ي بيشتري را با خود حمل كنند

سوم اينكه اين هواپيماها هزينه ي كمتري نسبت به نوع يك باله دارد  ضمن اينكه ساخت آن نيز آسان است.

 نسبت منظريکنسبت منظري نسبتي است كه ميان اعضاي يك مجموعه باعث بوجود آمدن تعادل در ظاهر اعضا ميشود . نسبت منظري در واقع نوعي تناسب است ميان آن اعضاء.

نسيت منظري در بال هواپيما عبارت است از تناسب ميان طول بدنه بال ودم كه اينها مجموعاً تناسبي زيبا در طرح سازه به وجود مي آورد. به طور تقريبي طول بال را اگر تقسيم به چهار كنيم جواب را در سه ضرب كنيم طول بدنه بدست خواهد آمد : 

براي بدست آوردن ابعاد سكان افقي ـــ طول بال را درنظر ميگيريم.

طول سكان عمودي اگر ــــ طول سكان افقي را بدست آورديم طول سكان عمودي خواهد بود.

جريانات هوايي 

هوابه صورت جريانهاي متوالي ودائم در حركت است اين جريانات گاهي آرام وگاهي ناآرام اند وگاهي آنقدر متغيير عمل ميكنند كه مشكلاتي را بوجود مي آورند.

امروزه سازندگان هواپيما با شناخت اين جريانات مهار يا كاهش آنها سعي در كنترل آن دارند . اين جريانات پر انرژي به طور محسوسي روي سرنوشت هواپيما تاثير ميگذارد طوري كه در صورت عدم عكس العمل به جا حتي منجر به سقوط هواپيما ميشود وباز در صورت عكس العمل به جا ومناسب گاه هواپيما را از خطر جدي نجات ميدهد . گاهي اوقات اين جريانات در هنگام حركت وسيله ي نقليه هوايي وگاه بعد از متوقف شدن آن بوجود مي آيند . در هر حال بايد آنها را شناخت  و از تاثيرات آن آگاه شد.

حال به بررسي مختصري درباره ي چند جريان هوا وتاثير آن روي هواپيما مي پردازيم .

ترمال:

ترمال ها گردبادهاي گرمي هستند كه در جو موجود اند وما آنها را نميبينيم ترمالها در   

ارتفاعات قراردارند در ارتفاعي حدود 100 متر وبيشترآنها حس ميشوند .. ترمال ها تاثير بسزائي روي هواپيما ها چه مدل وچه بزرگ دارد . هنگامي كه فرد محل ترمال را تشخيص دهد  ميتواند با هدايت مناسب هواپيما روي آنها ساعت ها در آسمان بدون اينكه حتي از موتور استفاده وبا حركت از يك ترمال روي ترمال ديگر پرواز كندو باقي بماند.

2-چسبندگي سطحي (VISCOSITY)

هر جسمي كه در جو وجود دارد هوا به آن مي چسبد يعني جسم توسط يك لايه از هوا احاطه ميشود .. تاثيري كه (VISCOSITY)روي هواپيما ميگذارد اين است كه هر چه جسيندگي سطحي بيشتر باشد هواپيما سختتر حركت ميكند . هرچه سطح مورد نظر ما صاف تر وصيقل تر باشد چسبندگي سطحي كمتر ميشود بنابراين زبر تر بودن هواپيما در حركت آ ن در هوا تاثير ميكند.

جريان هواي مغشوش TURBULENCE

وقتي هوا آرام است مولكولهاي هوا به طور منظم وكنار هم حركت ميكنن اما گاهي در اثر مجود عوامل گوناگون مثل حركت يك شيء غول پيكر و يا حتي يك شيء كوچك اين مولكولها به طور منظم حركت نمي كنند و به صورت در هم روي يكديگر مي لغزند با اين كار آنها جرياني از هواي مغشوش وسر درگم به وجود مي آيد كه به اين جريان مغشوش TURBULENCEگفته ميشود اين جريان گاهي به قدري قوي است كه اگر هواپيمايي در

 گير بيفتد رهايي از آن مشكل و گاه غير ممكن است . به طور مثال در فرودگاه ها وقتي يك هواپيما مثل بويينگ 747 فرود مي آيد تا مدتي بعد از فرود آن هيچ هواپيمائي نمي تواند فرود آيد چون اين هواپيما TURBULENCEبزرگي به وجود مي آورد كه خيلي خطرناك است اين مثال براي هواپيما هاي كوچك تك موتوره نز صدق ميكند .

جريان هواي حلقوي VORTEX

هرگاه مايع يا هوا يا به صورت دايره وار به مركزيت يك نقطه ( دواير متحد المركز ) وبه طرف سر بال برود VORTEXيا جريان هواي حلقوي را به وجود مي آورد جريان حلقوي چيزي شبيه گرداب اگر اين جريانات كنترل نشود براي هواپيما چه مدل وچه بزرگ مضر خواهد بود اين جريانات ميل ميكنند كه در طول بال به حركت درآيند كه در اين صورت تعادل به هم خورده وغير قابل كنترل ميشود . براي كنترل اين جريانات در هواپيما چه مدل چه بزرگ در قسمت نوك بال زاويه اي به آخرين ريب كار گذاشته شده ميدهند كه اين جريانات را خنثي ميكند.به اين تكه كار گذاشته شده اغتشاش گير ويا ورتكس گير ميگويند.

بدنه:

از قسمت هاي ديگر هواپيما كه در استحكام هواپيما اهميت دارد بدنه است اصولاً بدنه ي هواپيما بايد سبك باشد كه جريمه وزن براي هواپيما نداشته باشد همان  طور كه قبلاً گفته شد تا حد امكان هواپيماي مدل بايد سبك ساخته شود يعني اين هواپيما هرچه سبكتر باشد 

 بهتر پرواز ميكند.

مهندسين هواپيمايي هواپيماهاي خود را به سه صورت ميسازند:

-         مدل قوطي( پوسته اي) د راين مدل بدنه به صورت قوطي تو خالي وبه شكل مكعب مستطيل خاصي ساخته ميشود 

-         مدل اسكتي ( خرپايي) در اين مدل چهار چوب هواپيما ساخته شده در ميان اين چهار چوب تكه چوب هاي كوچك به صورت هفت وهشت ( به صورت خرپائي) قرار ميگيرد . اغلب هواپيماهاي جنگ جهاني دوم به اين صورت ساخته ميشد. 

3-مدل فريم دار د راين مدل بدنه هواپيما به صورت فريم فريم ساخته ميشود هر فريم قطعه اي از قطعات بدنه است كه هنگامي كه در كنار هم قرار بگيرند  بدنه را تشكيل ميدهند.قابل ذكر است كه بدنه هواپيما ها را بصورت تركيبي نيز مي سازند.

تركيب هايي از پوسته اي واسكلتي مدل فريمي اسكلتي وفريمي

پوسته اي

از نظر مقاومت ابتدا مدل قوطي ( پوسته اي) بعد فريمي وبعد اسكلتي  داراي مقاومت بيشتري است وگاه هرسه نوع با هم مثل هواپيماي مسافربري ساخته ميشود.

جنس بدنه

جنس بدنه ي هواپيماي مدل از جنس چوب بالسا است چوب بالسا چوب سبك ومقاومي است كه مخصوص ساخت مدل وماكت است اين چوب در مناطقي مثل امريكاي جنوبي وفقط در مرداب ها مي رويد چوب بالسا سه نوع است نرم ، نيمه نرم و سفت

گاهي اين سوال پيش مي آيد كه چرا هواپيماي مدل را از فلز مثل آلومينيوم نمي سازند.در پاسخ به اين سوال بايد گفت علاوه بر اينكه اين نوع چوب نسبت به فلز خيلي خيلي سبك تر است . علت ديگر استفاده نكردن از فلز آن است كه فلزهايي مثل آلومينيوم امواج ارسالي از راديو كنترل را دريافت ميكنند.  

قطعات هواپیمای مدل