بخش‌های مختلف هواپیما و کارکرد آنها

بخش‌های مختلف هواپیما و کارکرد آنها

هواپیماها دارای شکل‌ها و اندازه‌های مختلفی بسته به ماموریت کاری خود هستند. هواپیمایی که در این عکس نشان داده شده یک هواپیمای مسافربری با دو موتور توربوفن است که به عنوان یک هواپیمای نوعی نشان داده شده است.

بال‌ها

بال‌ها بیشتر نیروی بالابر هواپیما را تولید می‌کنند. برای تولید نیروی بالابر، بالها باید در هوا به جلو رانده شوند. هوا در برابر حرکت هواپیما تولید نیروی مقاومتی به نام پسا (drag) می‌کند. موتورهای توربو (توربوجت یا توربوفن) که معمولا زیر بال قرار دارند تولید نیروی پیشرانه (thrust) برای غلبه بر پسا و جلو راندن هواپیما می‌کنند.

استبلایزرهای عمودی و افقی

برای کنترل هواپیما و مانور دادن آن، بالهای کوچکی در دم هواپیما نصب می شوند. دم تغلب دارای یک قسمت افقی ثابت است که استبلایزر افقی نامیده می شود. همچنین یک قطعه عمودی ثابت دارد که استبلایزر عمودی نامیده می شود. وظیفه استبلایزر تامین پایداری هواپیما و فراهم کردن امکان پرواز مستقیم است. استبلایزر عمودی باعث می شود نوک هواپیما از سویی به سوی دیگر نچرخد، گرایشی که حرکت جنبی یا (yaw) نامیده می شود. استبلایزر افقی مانع بالا و پایین شدن دماغه هواپیما می شود، حرکتی که  (pitch) نام دارد. در نخستین هواپیما که وسط برادران رایت ساخته شد، استبلایزر افقی جلوی بالهای اصلی نصب شده بود که در این پیکربندی نام آنها کانارد (canard) است.

در قسمت عقبی بالها و استبلایزرها بخش های متحرک کوچکی هستند که توسط لولا به قسمت ثابت بال یا دم نصب شده اند. در تصویر اینها با رنگ قهوه ای مشخص شده اند. تغییر زاویه این قسمتها میزان نیروی تولید شده توسط بال را تغییر می دهد. توانایی تغییر نیروی تولید شده توسط بال وسیله ای برای کنترل و مانور دادن هواپیما در اختیار ما قرار می دهد. بخش لولادار دم عمودی، سکان عمودی (rudder) نامیده می‌شود. این سطح متحرک برای منحرف کردن دم به چپ و راست محور اصلی بدنه استفاده می‌شود. بخش لولادار دم افقی بالابرنده (elevator) نامیده می‌شود که کارکرد آن بالا و پایین بردن دم است. بخش لولادار بیرونی بال ایلرون (aileron) نام دارد و باعث غلتیدن هواپیما به پهلوها می‌شود. بیشتر هواپیماهای مسافربری بخش های متحرکی روی بال به نام اسپویلر دارند که در مواقع لزوم باعث کاهش نیروی بالابر تولید شده توسط بالها می شوند.

فلپ ها و اسپویلرها

بالها دارای بخش های لولادار عقبی تضتفی هستند که فلپ (flap) نامیده می شوند. فلپ ها در هنگام برخاست و نشست به سمت پایین حرکت می کنند تا میزان نیروی بالابر را افزایش دهند. در برخی هواپیماها، بخش جلویی بال نیز از جای خود جابجا می شود. این بخش ها که اسلت (slat) نام دارند برای افزایش نیروی بالابر بال در هنگام برخاست و نشست استفاده می شوند. اسپویلرها نیز هنگام نشستن عمل می کنند تا از سرعت هواپیما بکاهند.

فلپ ها در عقب بال هواپیمای مسافربری

بدنه

بدنه (فیوزلاژ= fuselage) تمامی بخش های هواپیما را متصل به هم نگاه می‌دارد. خلبانها در کابین (cockpit) در جلوی بدنه می‌نشینند. مسافران و محموله نیز در بدنه قرار می گیرند. برخی هواپیماها سوخت را نیز در بدنه حمل می کنند و برخی نیز درون بالها.

منبع:

https://www1.grc.nasa.gov/beginners-guide-to-aeronautics/airplane-parts-function/

جهشی بزرگ در طراحی هواپیما با طرح انقلابی دارپا

21 ژانویه 2023

موسسه پروژه های پژوهشی پیشرفته آمریکا موسوم به DARPA طرحی نوین برای هواپیمایی در دست اجرا دارد که برای کنترل پرواز فاقد قطعات متحرک در دم، بال یا حتی فاقد سکان عمودی است.

این طرح مفهومی دارپا موسوم به CRANE تمام سطوح متحرک خارجی هواپیما را حذف خواهد کرد تا از نیروی پسای آیرودینامیکی کاسته و بر کارایی مصرف سوخت بیافزاید. برای چندین دهه کنترل پرواز با استفاده از سطوح متحرک دم و بال موسوم به elevator، فلاپ یا سکان عمودی (rudder) گرایش غالب در طراحی هواپیما بوده است. اما دارپا ادعا می‌کند می توان حتی در سرعت های بالا بدون این سطوح متحرک هواپیما را کنترل کرد.

این هواپیما برای مانور در حین پرواز تنها به تغییر جریان هوا در اطراف خود تکیه دارد. قطعات متحرک هواپیما یک شر ناگزیر برای بیش از یک قرن بوده است. از یکسو این سطوح تولید پسا کرده و بر مصرف سوخت می افزایند. اما خلبانان باید بتوانند با ایمنی کامل هواپیما را به اطراف حرکت دهند و طراحی سنتی هواپیما مبتنی بر سطوح متحرک دم و بال برای برای چندین دهه آزمایش شده و امتحان خود را پس داده است.

در مورد این هواپیما جزئیات اندکی منتشر شده لیکن انتظار می رود با روشهایی مانند جت های هوا یا حتی تخلیه الکتریکی بار، جریان هوا پیرامون هواپیما را شکل دهد.

https://news.yahoo.com/wild-darpa-crane-x-plane-210006777.html