نيروهاي واردشده برهواپيماي درحال پرواز

بر هواپيما در هنگام پرواز چهار نيرو وارد مي شود.
چهار نيروي آيروديناميك وارد بر هواپيما فقط زماني با هم برابرند كه هواپيما در تعادل باشد و پروازي Straight & Level و غير شتاب دار داشته باشد.
چهار نيروي آيروديناميك وارد بر هواپيما عبارتند از:

1. Lift
2. Gravity or Weight
3. Thrust
4. Drag

اين نيروها دو به دو با هم برابرند. 
Lift : نيروي بالابرنده هواپيماست و هنگامي به وجود مي آيد كه هوا در اطراف بال جريان داشته باشد
Weight : مخالف lift است و نيروي پايين برنده است.
Thrust : نيروي جلو برنده هواپيماست و ميزان آن با مقدار power عوض مي شود
Drag : مخالف thrust است و محدود كننده سرعت است.

نيروهاي وارد شده به هواپيما

هواپيماها (به غير از گلايدر ها) همگي به وسيله هوايي كه از موتور آن ها خارج مي شود، به حركت در مي آيند و در حقيقت نيروي عكس العمل مربوط به اين هواي خروجي از موتور، هواپيما را به سمت جلو به حركت در مي آورد.

اين نيرو، نيروي پيشرانه يا تراست (thrust) نام دارد.

هر چه خطوط جريان حول اين جسم متحرك در هوا هموار تر باشند، مقدار نيروي پسا كمتر خواهد بود. اجسامي كه مقطع آن ها به شكل زير مي باشد، خطوط جريان اطراف خود را كمتر منحرف مي كنند و نيروي پساي كمتري به آن ها وارد مي شود:

اجسام مربعي شكل و نوك تيز باعث گسستگي خطوط جريان و ايجاد آشفتگي در جريان مي شوند و لذا نيروي پساي بيشتري را متحمل خواهند شد:

به طور كلي چهار نيرو به يك هواپيماي در حال پرواز وارد مي شود:

1. نيروي "برا" كه به سمت بالا به هواپيما وارد مي شود و توسط بال ها ايجاد مي شود.

2. نيروي وزن هواپيما كه به سمت پايين به هواپيما وارد مي شود.

3. نيروي پيشرانه كه توسط موتور و به سمت جلو به هواپيما وارد مي شود.

4. نيروي "پسا" كه در اثر مقاومت هوا و به سمت عقب به هواپيما وارد مي شود.

سير تكاملي هواپيماها را با خطوط جريان روي آن ها و سرعت بيشينه آن ها در زير مقايسه مي كنيم.

1. هواپيماي برادران رايت (1903): با توجه به بال هاي دوطبقه، ميله هاي نگهدارنده بال ها و حتي بدن خلبان كه در مسير هوا قرار دارند، خطوط جريان حول اين هواپيما بسيار آشفته بوده ولي با بالا رفتن سرعت، نيروي برا افزايش مي يابد و اين هواپيما به پرواز در مي آيد، ولي سرعت پرواز آن آن قدر بالا نبوده كه آشفتگي خطوط جريان بر آن زياد اثر بگذارد.

طول بال هاي اين هواپيما 3/12 متر و حداكثر سرعت آن 48 كيلو متر بر ساعت بوده است.

2. هوا پيماي f13 جانكرز (1919): با استفاده از يك عدد بال و بستن كابين خلبان، مقاومت اين هواپيما در برابر هوا كاهش يافته و حداكثر سرعت آن به 140  كيلومتر بر ساعت رسيد. طول بال اين هواپيما 8/17 متر مي باشد.

3. آتشبار سوپر مارين (1936): اين هواپيما، اولين هواپيمايي بود كه چرخ هاي آن در هنگام پرواز بسته مي شد و در جنگ جهاني دوم، شهرت فراواني يافت. به دليل جمع شدن چرخ ها، نيروي پساي وارده به آن كاهش يافته و حداكثر سرعت آن به 571 كيلومتر بر ساعت رسيد. طول بال اين هواپيما 2/11 متر مي باشد.

4. هوا پيماي( ME262 (1942): اين هواپيما با توجه به شكل بال ها و نداشتن ملخ، نيرو پساي كمتري متحمل مي شد و حداكثر سرعت آن به 870 كيلو متر بر ساعت رسيد. طول بال هاي آن 5/12 متر مي باشد.

5. هوا پيماي پا ناو يا تور نادو (1984): اين هواپيما داراي بال هاي متحرك بوده و قرار گرفتن موتور آن در عقب باعث كاهش نيروي پسا در آن گرديده است. طول بال آن از 6/8 تا 9/13 متر متغير بوده و حداكثر سرعت آن 2400 كيلو متر بر ساعت بوده است.

منبع : وبلاگ همكارخوبمان آقاي پور عثمان