[ah1med]

المحور الثالث / مساهمة من الكابتن تقنية


المحور الثالث / ( الأجنحة - الذيل ) أنواعها وحساب مساحاتها ..

التصنيف العام للجناح

قبل التكلم عن أنواع الأجنحة يجب علينا معرفة العوامل المؤثرة على الرفع وهي : 1- زاوية الهجوم

2- أسطح التوجيه

3- كثافة الهواء

4- مساحة الجناح

5- سرعة الطائرة

6- وأخيراً شكل الجناح

يؤثر شكل الجناح على أداء الطائرة بشكل مباشر, فسرعة الطائرة وقدرتها على المناورة يعتمدان على شكل الجناح.

ويستخدم في الطائرات أنواع متنوعة من الأجنحة وهي الجناح المستقيم(الأفقي), جناح ممتد للخلف, جناح دلتا , وجناح متغير الامتداد. وكل نوع من الأنواع السابقة لها خصائص أيروديناميكية مختلفة عن الأخرى.ً

1- الجناح المستقيم

يستخدم هذا الجناح في الطائرات ذات الأحجام الصغيرة والسرعة البطيئة.وهذه الأنواع من الأجنحة تعطي مقدار رفع جيد في السرعات المنخفضة ولكنها لا تناسب السرعات العالية ومن مميزاتها أنها تعطي طيران مستقر وكذلك بساطتها وسهولة صنعها لذلك تعتبر مناسبة جداً لطائرات التدريب

وهذه بعض أشكال هذا النوع:

2-الأجنحة المائلة للخلف

تعطي هذه الأجنحة مقاومة أقل لذلك تكون سرعتها أعلى من الطائرات ذات الجناح المستقيم عند نفس ظروف الطيران ولكن أقل استقرارية في السرعة المنخفضة

وهذه بعض أشكال هذا النوع :

ويوجد نوع من الأجنحة يكون مائل للأمام وفي هذا التصميم إذا قورن بجناح مائل للخلف وبنفس المساحة فانه يوفر عدة مزايا منها نسبة الرفع الأكبر ومعدل سرعات عالية وأكثر ثباتاً وتحقيق أقل سرعة طيران ممكنة و أخيراً مسافة إقلاع وهبوط قصيرين.

وغالباً يكون موضع الجناح في هذا النوع في مؤخرة الطائرة ويوضع في مقدمة الطائرة أسطح توجيه تسمى بـ(كنارد) لتعمل عمل الرافع والذي أخذ مكانه الجناح.

3- جناح مثلث(دلتا)

هذا الجناح يشبه شكل مثلث, و يستخدم للسرعات العالية لذلك تكون أقل أقل استقرارية في السرعات البطيئة ونتيجة لذلك تكون سرعة الهبوط سرعة مرتفعة.

4- جناح متغير الشكل

وهو جناح يقوم بتغيير زاويته آلياً بناءاُ على سرعته, فإذا كانت سرعة الطائرة منخفضة تكون الأجنحة أفقية , و في السرعة المرتفعة تبدأ الأجنحة بتغيير زاويتها حتى تصبح مثلثة الشكل (دلتا)

ومن مميزات هذا الجناح أنه يجمع بين الأنواع الثلاثة السابقة ولهذا فانه يصلح لأي وضع طيران. ولكن من عيوبها أنه يجب وضع مفصلات قوية حتى يمكنها أن تتحمل وزن الجناح وتحريكه بالكامل وهذه المفصلات تزيد من وزن الطائرة.

......يتبع......

ذكرت في بداية مشاركتي السابقة العوامل المؤثرة في قوة الرفع,سوف أتحدث عنها بشيء من التفصيل لعلاقتها المباشرة في تصميم مخططات الطائرات

1- مساحة الجناح:

مساحة الجناح يعد أهم عوامل التي تؤثر على الرفع ,فإذا زادت زاد الرفع,وإذا قلت قل الرفع.

كيفية حساب مساحة الجناح:

عند النظر لأشكال الأجنحة نلاحظ أنها عبارة عن أشكال هندسية ,وهذه الأشكال لها قوانين ثابتة لحساب المساحة,وسنأخذ الآن كل نوع من أنواع الأجنحة لإيجاد مساحته:

النوع الأول: الجناح الأفقي

نلاحظ أن هذا الجناح عبارة عن مستقيم, فمساحته هو نفسه مساحة المستقيم

أ) ومساحة المستقيم = الطول * العرض
A = L * h

ب) مساحة شبه المنحرف = طول القاعدة + طول القمة * الارتفاع

2

A = L1 + L2 * h

2

ج) مساحة القطاع الناقص(البيضاوي)= 3.14 * القطر الصغير * القطر الكبير

4

A = 3.14 * d * D
4

النوع الثاني:الجناح المائل للخلف:

في هذا النوع نلاحظ أنه ليس شكل هندسي منتظم ,بل هو مركب من عدة أشكال لذلك نقوم بتقسيمه إلى أشكال منتظمة (مستطيل- مثلث- مربع...وغيرها)

ثم نحسب مساحة كل شكلٍ على حدى وجمعها مع بعضها لتعطينا المساحة الإجمالية.

النوع الثالث:جناح دلتا:

ويتضح من شكل الجناح أنه عبارة عن مثلث كبير,وتحسب مساحته بإحدى الطريقتين التاليتين:

أ) إذا كان الجناح مجرد مثلث فقط فمساحته هو مساحة المثلث.

مساحة المثلث = القاعدة * الارتفاع

2

A = L * h

2

ب)أما إذا كان شكل الجناح شكل مركب, فإننا نقسمه إلى أشكال منتظمة(كما مر بنا سابقاً) ثم نحسب مساحة كل شكلٍ على حدى وجمعها مع بعضها.

2- زاوية الهجوم:

وهي الزاوية التي يتفكك فيها الهواء إلى جزئين في الجناح,جزء علوي وجزء سفلي.وهذه الزاوية كلما زادت زاد معها الرفع ولكن يجب ألا تتجاوز هذه الزاوية مقدار 18 درجة,وإذا زادت فإنه يصعب على جزئي الهواء المتفككين الالتقاء وهذا يسبب انعدام الرفع وبالتالي انهيار الطائرة للأسفل (STALL)

3- أسطح التوجيه:

وهي عبارة عن جميع الأجزاء الميكانيكية المتحركة مثل ( الرافع ,الدفة, الجنيح...وغيرها)

4- كثافة الهواء:

إن رفع الطائرة يتناسب طردياً مع كثافة الهواء,فكلما زادت كثافة الهواء زاد الرفع,وإذا قلت قل الرفع.

5- سرعة الطائرة

كذلك سرعة الطائرة تتناسب تناسباً طردياً مع الرفع , فإذا زادت سرعة الطائرة زاد الرفع,وإذا قلت قل الرفع.

- العاملان الأخيران يعتبران من العوامل المؤثرة في الرفع الخارجية

(لا يدخلان في تصميم الطائرات)

......يتبع......