دنیای علم و تکنولوژی

دنیای علم و تکنولوژی

اخبار و مقالات مربوط به دنیای علم و تکنولوژی ترجمه شده از منابع معتبر
دنیای علم و تکنولوژی

دنیای علم و تکنولوژی

اخبار و مقالات مربوط به دنیای علم و تکنولوژی ترجمه شده از منابع معتبر

کاربرد بالچه (Winglet) در هواپیماهای مسافربری

بالچه‌ها چگونه عمل می‌کنند؟ 

گردآوری و تالیف:‌اصغر ناصری - آبان ماه 1391

 

بالچه ها ضمائمی در انتهای بال اصلی هواپیما هستند که باعث کاهش جریانهای گردابی (vortices) نوک بال می شوند. این جریانهای گردابی در اثر اختلاف فشار روی سطح یالایی بال و سطح پایینی آن رخ می دهند. فشار بالاتر بر روی سطح پایینی هواپیما یک جریان هوای طبیعی ایجاد می‌کند که بسوی نوک بال رفته و حول آن به سمت بالا تاب می چرخد. وقتی جریان حول نوک بالها به سمت عقب هواپیما روان می شوند، یک گردابه (vortex) شکل می گیرد. این گردابه های چرخان باعث اتلاف انرژی و افزایش نیروی پسا می شوند. 

 

 

بالچه‌ها با کاهش نیروی پسا باعث افزایش عملکرد هواپیماهای جت می شوند و این کاهش پسا می تواند سرعت گشت آنها را افزایش دهد. ما بیشتر خلبان های هواپیماهای مسافربری ترجیح می دهند با حرکت با سرعت های عادی از مزیت بالچه‌ها در کاهش نیروی پسا برای کاهش مصرف سوخت استفاده کنند. 

 

هواپیماهای مسافربری متعددی از این ابداع سود برده‌اند. ایرباس A319 و A320 دارای بالچه‌های بالا و پایین بال بسیار کوچک بوده‌اند. هواپیمای دورپروازتر A340 دارای بالچه‌های متداول بوده است. شرکت Aviation Partners طرح جدیدی به نام بالچه ممزوج (blended winglet) ابداع کرده که انتقال تدریجی از فرم بال اصلی به بالچه را می‌نمایاند. 

مطالعه‌ای که در سال 1976 توسط ناسا انجام شده نشان می دهد که استفاده از بالچه‌ها 20 درصد کاهش نیروی پسا را در پی دارد. 

نسبت ابعادی (aspect ratio) یک بال عبارت از رابطه بین طول و پهنای آن (فاصله از لبه حمله تا لبه فرار) می باشد. هواپیمای U-2 دارای یک نسبت ابعادی بزرگ است در حالی که F-104 نسبت ابعادی کوچکی دارد. یک بال با نسبت ابعادی بزرگ می تواند با یک سرعت گشت معین، برد بیشتری را نصیب هواپیما کند زیرا بال طویل تر کمتر تحت تاثیر اتلاف انرژی در نتیجه گردابه های نوک بال قرار می گیرد. اما بالهای طویل در معرض خمش هستند و باید تقویت شوند که خود بر وزن آنها می‌افزاید. بالچه ها باعث افزایش نسبت ابعادی بدون افزودن بر طول بال می‌شوند. 

 

 

جریان باد به دور بالچه ها شکل پیچیده‌ای دارد و دقت خاصی در طراحی و آزمایش آنها باید بکار رود. زاویه بالچه نسبت به راستای عمودی و زاویه انحراف ایرفویل آن نسبت به مسیر باد تعیین کننده نیروی بالابرنده تولید شده توسط بالچه هستند. بالچه را می‌توان طوری طراحی نمود که جهت نیروی بالابر تولید شده توسط آن کمی بسوی جلو متمایل باشد در نتیجه نیروی پیش برنده‌ای نیز توسط آن تولید شود. 

منبع اصلی:

http://www.airspacemag.com/flight-today/wing.html

نظرات 0 + ارسال نظر
برای نمایش آواتار خود در این وبلاگ در سایت Gravatar.com ثبت نام کنید. (راهنما)
ایمیل شما بعد از ثبت نمایش داده نخواهد شد