ይህ የመጎተት ሃይል በአውሮፕላኖች ውስጥ የሚከሰተው በክንፎች ወይም የሰውነት መነሳሻ አየርን ወደ ማንሳት በሚቀይር እና የአየር ፎይል ክንፍ ባላቸው መኪኖች ውስጥ አየርን ወደ ታች በመምራት ምክንያት ነው። ሳሙኤል ላንግሌይ ጠፍጣፋ፣ ከፍ ያለ ምጥጥነ ገጽታ ሰሌዳዎች ከፍ ያለ ማንሳት እና ዝቅተኛ መጎተት እንዳላቸው እና በ1902 እንደተዋወቁ ተመልክቷል። የአውሮፕላኑ ኤሮዳይናሚክስ ጥራት ካልተፈጠረ፣ ዘመናዊ የአውሮፕላን ዲዛይን የማይቻል ነበር።
ማንሳት እና መንቀሳቀስ
በሰውነት ላይ የሚሠራው አጠቃላይ የኤሮዳይናሚክስ ኃይል አብዛኛውን ጊዜ ሁለት አካላትን እንደያዘ ይቆጠራል፡ ማንሳት እና መፈናቀል። በትርጉም ከቆጣሪው ፍሰት ጋር ትይዩ የሆነው የሃይል ክፍል መፈናቀል ይባላል።
እነዚህ የኤሮዳይናሚክስ መሰረታዊ ነገሮች የክንፉን የአየር አየር ጥራት ለመተንተን ትልቅ ጠቀሜታ አላቸው። ሊፍት የሚመረተው በክንፉ ዙሪያ ያለውን ፍሰት አቅጣጫ በመቀየር ነው። ለውጥአቅጣጫ የፍጥነት ለውጥን ያመጣል (ምንም እንኳን የፍጥነት ለውጥ ባይኖርም, በአንድ ወጥ የክብ እንቅስቃሴ ላይ እንደሚታየው), ይህም ማፋጠን ነው. ስለዚህ, የፍሰት አቅጣጫውን ለመለወጥ, በፈሳሹ ላይ የሚተገበር ኃይል ያስፈልጋል. ይህ በማንኛውም አውሮፕላኖች ላይ በግልፅ ይታያል፣የA-2ን የአየር ንብረት ጥራት ንድፍ ብቻ ይመልከቱ።
ነገር ግን ሁሉም ነገር በጣም ቀላል አይደለም። የአንድ ክንፍ ኤሮዳይናሚክ ጥራት ጭብጥ በመቀጠል ፣ ከዚህ በታች የአየር ማንሻ መፈጠር በላዩ ላይ ካለው የአየር ግፊት የበለጠ ከፍተኛ ግፊት ላይ መሆኑን ልብ ሊባል ይገባል። በውስን ስፓን ክንፍ ላይ፣ ይህ የግፊት ልዩነት አየር ከታችኛው ወለል ክንፍ ስር ወደ ላይኛው ወለል ስር እንዲፈስ ያደርገዋል። ይህ የሚበር የአየር ፍሰት ከሚፈሰው አየር ጋር በማጣመር የፍጥነት እና የአቅጣጫ ለውጥ በመፍጠር የአየር ዝውውሩን በማጣመም እና በክንፉ መሄጃ ጠርዝ ላይ አዙሪት ይፈጥራል። የተፈጠሩት ሽክርክሪቶች ያልተረጋጉ ናቸው, በፍጥነት ይዋሃዳሉ የዊንጅ ሽክርክሪት ይፈጥራሉ. የተፈጠሩት ሽክርክሪቶች ከተከታታዩ ጠርዝ በኋላ ያለውን የአየር ፍሰት ፍጥነት እና አቅጣጫ ይለውጣሉ, ወደ ታች በማዞር እና ከክንፉ በስተጀርባ ያለውን ክዳን ያስከትላሉ. ከዚህ አንፃር፣ ለምሳሌ፣ MS-21 አውሮፕላኑ ከፍ ያለ ደረጃ ያለው የሊፍት-ወደ-ጎትት ጥምርታ አለው።
የአየር ፍሰት መቆጣጠሪያ
አዙሪት ዞሮ ዞሮ ዞሮ ዞሮ ዞሮ ዞሮ ዞሮ ዞሮ ዞሮ ዞሮ ዞሮ ዞሮ ዞሮ ዞሮ ዞሮ ዞሮ ዞሮ ዞሮ ዞሮ ዞሮ ዞሮ ዞሮ ዞሮ ዞሮ ዞሮ ዞሮ ዞሯል ያንን ኃይል. የማዕዘን መዛባት እዚህ ግባ የሚባል አይደለም።ማንሳት ላይ ተጽዕኖ ያሳድራል. ነገር ግን ከእቃ ማንሻው ምርት ጋር እኩል የሆነ የመጎተት መጠን መጨመር እና ከመነጠቁ የተነሳ አንግል። ማፈንገጥ በራሱ የመነሳት ተግባር ስለሆነ ተጨማሪው መጎተት ከመወጣጫው አንግል ጋር የሚመጣጠን ሲሆን ይህም በኤ320ዎቹ ኤሮዳይናሚክስ በግልፅ ይታያል።
ታሪካዊ ምሳሌዎች
አራት ማዕዘን ቅርጽ ያለው የፕላኔቶች ክንፍ ከሾጣጣዊ ወይም ሞላላ ክንፍ የበለጠ የቮርቴክስ ንዝረትን ይፈጥራል፣ለዚህም ነው ብዙ ዘመናዊ ክንፎች የማንሳት-ወደ-ጎትት ሬሾን ለማሻሻል የተለጠፉት። ይሁን እንጂ ሞላላ አየር መንገዱ የሚፈጠረው መታጠብ (እና ስለዚህ ውጤታማው የጥቃት አንግል) በጠቅላላው የክንፉ ስፋት ላይ ቋሚ ስለሆነ ሞላላ አየር ፍሬም የበለጠ ቀልጣፋ ነው። በማኑፋክቸሪንግ ውስብስቦች ምክንያት፣ ጥቂት አውሮፕላኖች ይህ እቅድ አላቸው፣ በጣም ታዋቂዎቹ ምሳሌዎች ሁለተኛው የዓለም ጦርነት Spitfire እና Thunderbolt ናቸው። ቀጥ ያለ መሪ እና ተከታይ ጠርዞች ያላቸው የታጠቁ ክንፎች ወደ ሞላላ ማንሳት ስርጭት ሊቀርቡ ይችላሉ። እንደአጠቃላይ, ቀጥ ያሉ, ያልተነጠቁ ክንፎች 5% ያመርታሉ, እና የተጣበቁ ክንፎች ከኤሊፕቲካል ክንፍ ከ1-2% የበለጠ የሚገፋፋ ጎትት ይፈጥራሉ. ስለዚህ፣ የተሻለ የአየር ንብረት ጥራት አላቸው።
ተመጣጣኝነት
የከፍተኛ ምጥጥነ ገጽታ ክንፍ ከዝቅተኛ ምጥጥን ክንፍ ያነሰ የሚገፋፋ መጎተትን ያመጣል ምክንያቱም በረዘመ እና በቀጭኑ ክንፍ ጫፍ ላይ የአየር ብጥብጥ አነስተኛ ነው። ስለዚህ, የተፈጠረተቃውሞ ምንም ያህል አያዎ (ፓራዶክሲካል) ቢመስልም ከተመጣጣኝ ጋር የተገላቢጦሽ ሊሆን ይችላል። የሊፍት ስርጭቱን በመታጠብ፣ ክንፉን በመጠምዘዝ ጠብታውን ወደ ክንፉ በመቀነስ እና በክንፎቹ አጠገብ ያለውን የአየር ፎይል በመቀየር መቀየር ይቻላል። ይህ ብዙ ማንሳት ወደ ክንፉ ስር እንዲጠጉ እና ወደ ክንፉ እንዲቀንሱ ያስችልዎታል፣ ይህም የክንፉ ሽክርክሪት ጥንካሬ እንዲቀንስ እና በዚህም መሰረት የአውሮፕላኑን የአየር አየር ጥራት እንዲሻሻል ያደርጋል።
በአውሮፕላን ዲዛይን ታሪክ
በአንዳንድ ቀደምት አውሮፕላኖች ላይ ክንፎቹ በጅራቶቹ ጫፍ ላይ ተጭነዋል። የኋለኛው አውሮፕላኖች የዙሮች ጥንካሬን ለመቀነስ እና ከፍተኛውን ወደ መጎተት ምጥጥን ለመድረስ የተለየ የክንፍ ቅርጽ አላቸው።
የጣሪያ ኢምፔለር ነዳጅ ታንኮች በክንፉ ዙሪያ የተመሰቃቀለ የአየር ፍሰት በመከላከል የተወሰነ ጥቅም ሊሰጡ ይችላሉ። አሁን በብዙ አውሮፕላኖች ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላሉ. የዲሲ-10 የአየር ንብረት ጥራት በዚህ ረገድ አብዮታዊ ተደርጎ መወሰድ አለበት። ነገር ግን፣ የዘመናዊው የአቪዬሽን ገበያ ከረዥም ጊዜ ጀምሮ በብዙ የላቁ ሞዴሎች ተሞልቷል።
የመጎተት-ለመጎተት ቀመር፡በቀላል ቃላት ተብራርቷል
አጠቃላይ የመቋቋም አቅምን ለማስላት ጥገኛ ተውሳኮችን የሚባሉትን ግምት ውስጥ ማስገባት ያስፈልጋል። የተቀሰቀሰ ድራግ ከአየር ፍጥነት ካሬ (በተሰጠው ሊፍት) በተገላቢጦሽ ስለሚመጣጠን ጥገኛ ድራግ ከሱ ጋር በቀጥታ የሚመጣጠን ሲሆን አጠቃላይ የድራግ ኩርባ ዝቅተኛውን ፍጥነት ያሳያል። አውሮፕላን፣በእንደዚህ ዓይነት ፍጥነት የሚበር ፣ በጥሩ የአየር ንብረት ባህሪዎች ይሰራል። ከላይ በተጠቀሱት እኩልታዎች መሰረት, አነስተኛ የመቋቋም ፍጥነት የሚከሰተው ከጥገኛ መከላከያው ጋር እኩል በሆነ ፍጥነት ነው. ይህ ለስራ ፈት አውሮፕላኖች በጣም ጥሩው የመንሸራተቻ አንግል የሚደርስበት ፍጥነት ነው። መሠረተ ቢስ ላለመሆን፣ በአውሮፕላን ምሳሌ ላይ ያለውን ቀመር አስቡበት፡
የቀመርው ቀጣይነትም በጣም ጉጉ ነው (ከታች ያለው ፎቶ) ከፍ ብሎ መብረር አየሩ ቀጭን በሆነበት ቦታ ላይ በትንሹ የሚጎትትበትን ፍጥነት ይጨምራል እና በተመሳሳይ መጠን በፍጥነት መጓዝ ያስችላል። ነዳጅ.
አውሮፕላኑ በሚፈቀደው ከፍተኛ ፍጥነት የሚበር ከሆነ የአየር ትፍገቱ ከፍታው የላቀውን የኤሮዳይናሚክስ ጥራት ይሰጠዋል። እጅግ በጣም ጥሩ ከፍታ በከፍተኛ ፍጥነት እና ከፍተኛው ከፍታ ላይ ያለው ጥሩ ፍጥነት በበረራ ወቅት ሊቀየር ይችላል።
ጽናት
ፍጥነት ለከፍተኛ ጽናት (ማለትም በአየር ላይ ያለ ጊዜ) ለዝቅተኛ የነዳጅ ፍጆታ እና ለከፍተኛው ክልል አነስተኛ ፍጥነት ነው። የነዳጅ ፍጆታ የሚፈለገው ኃይል እና የተወሰነ የነዳጅ ፍጆታ በአንድ ሞተር (የነዳጅ ፍጆታ በአንድ ኃይል) ውጤት ነው. የሚፈለገው ኃይል ከመጎተት ጊዜ ጋር እኩል ነው።
ታሪክ
የዘመናዊ ኤሮዳይናሚክስ እድገት የተጀመረው በXVII ብቻ ነው።ለዘመናት ግን ኤሮዳይናሚክስ ሃይሎች በሰዎች ለብዙ ሺህ አመታት በመርከብ ጀልባዎች እና በነፋስ ወፍጮዎች ሲጠቀሙበት ቆይተዋል፣ እና የበረራ ምስሎች እና ታሪኮች በሁሉም ታሪካዊ ሰነዶች እና የጥበብ ስራዎች ውስጥ ይገኛሉ፣ ለምሳሌ የጥንታዊው የግሪክ አፈ ታሪክ ኢካሩስ እና ዳዳሉስ። የቀጣይ፣የመቋቋም እና የግፊት ቀስቶች መሰረታዊ ፅንሰ-ሀሳቦች በአሪስቶትል እና አርኪሜዲስ ስራ ውስጥ ይታያሉ።
በ1726 ሰር አይዛክ ኒውተን የአየር መቋቋምን ፅንሰ-ሀሳብ ያዳበረ የመጀመሪያው ሰው ሲሆን ይህም ስለ ኤሮዳይናሚክስ ጥራቶች ከመጀመሪያዎቹ ክርክሮች ውስጥ አንዱ ያደርገዋል። የኔዘርላንድ-ስዊስ የሒሳብ ሊቅ ዳንኤል በርኑሊ በ1738 ሃይድሮዳይናሚካ የተሰኘ ድርሰት ፅፏል፣በዚህም የግፊት፣ ጥግግት እና የፍሰት ፍጥነት የማይጨበጥ ፍሰት ያለውን መሰረታዊ ግኑኝነት የገለፀ ሲሆን ይህም ዛሬ የበርኑሊ መርህ ተብሎ የሚጠራ ሲሆን ይህም የአየር ወለድ ማንሳትን ለማስላት አንድ ዘዴ ይሰጣል። እ.ኤ.አ. በ 1757 ሊዮናርድ ኡለር የበለጠ አጠቃላይ የሆነውን የኡለር እኩልታዎችን አሳተመ ፣ እሱም ለሁለቱም የታመቀ እና የማይታመም ፍሰቶች ላይ ሊተገበር ይችላል። የኡለር እኩልታዎች በ1800ዎቹ የመጀመሪያ አጋማሽ ላይ የ viscosity ውጤቶችን ለማካተት ተራዝመዋል፣ ይህም የ Navier-Stokes እኩልታዎችን አስገኘ። የዋልታ ኤሮዳይናሚክ አፈጻጸም/የኤሮዳይናሚክስ ጥራት በተመሳሳይ ጊዜ ተገኝቷል።
በእነዚህ ክስተቶች ላይ በመመስረት እና በራሳቸው የንፋስ ዋሻ ውስጥ የተደረጉ ጥናቶች የራይት ወንድሞች የመጀመሪያውን አውሮፕላን በታህሳስ 17, 1903 አበሩ።
የኤሮዳይናሚክስ አይነቶች
የኤሮዳይናሚክስ ችግሮች እንደ ፍጥነት፣ መጭመቂያ እና viscosity ያሉ ባህሪያትን ጨምሮ በፍሰት ሁኔታዎች ወይም በፍሰት ባህሪያት ተከፋፍለዋል። ብዙ ጊዜ በሁለት ይከፈላሉ፡
- የውጭ ኤሮዳይናሚክስ የተለያየ ቅርጽ ባላቸው ጠንካራ ነገሮች ዙሪያ ያለውን ፍሰት ጥናት ነው። የውጪ ኤሮዳይናሚክስ ምሳሌዎች በአውሮፕላኑ ላይ የማንሳት እና የመጎተት ግምገማ ወይም በሚሳኤል አፍንጫ ፊት የሚፈጠሩ አስደንጋጭ ሞገዶች ናቸው።
- የውስጥ ኤሮዳይናሚክስ በጠንካራ ነገሮች ውስጥ ባሉ ምንባቦች ውስጥ የሚደረግ ፍሰት ጥናት ነው። ለምሳሌ የውስጥ ኤሮዳይናሚክስ በጄት ሞተር ወይም በአየር ማቀዝቀዣ ጭስ ማውጫ የአየር ፍሰት ጥናትን ይሸፍናል።
የኤሮዳይናሚክስ ችግሮች ከታች ወይም ከድምፅ ፍጥነት አጠገብ ባለው የፍሰት ፍጥነት መሰረት ሊመደቡ ይችላሉ።
ችግሩ ይባላል፡
- subsonic፣ በችግሩ ውስጥ ያሉ ሁሉም ፍጥነቶች ከድምጽ ፍጥነት ያነሱ ከሆኑ፣
- ከድምፅ ፍጥነት በታችም ሆነ ከዚያ በላይ ፍጥነቶች ካሉ (ብዙውን ጊዜ የባህሪው ፍጥነቱ ከድምፅ ፍጥነት ጋር እኩል ሲሆን) transonic
- ሱፐርኒክ፣ የባህሪው ፍሰት ፍጥነት ከድምጽ ፍጥነት ሲበልጥ፤
- hypersonic፣ የፍሰት ፍጥነቱ ከድምጽ ፍጥነት በጣም በሚበልጥ ጊዜ።
የኤሮዳይናሚክስ ሊቃውንት የሃይፐርሶኒክ ፍሰት ፍቺ ላይ አይስማሙም።
የ viscosity በፍሰት ላይ የሚያሳድረው ተጽዕኖ ሶስተኛ ደረጃን ይጠቁማል። አንዳንድ ችግሮች በጣም ትንሽ የ viscosous ውጤቶች ብቻ ሊኖራቸው ይችላል, በዚህ ጊዜ ስ visቲቱ ምንም እንዳልሆነ ሊቆጠር ይችላል. የእነዚህ ችግሮች ግምቶች ኢንቫይሲድ ይባላሉሞገዶች. viscosity ችላ የማይባልባቸው ፍሰቶች viscosous flows ይባላሉ።
Compressibility
የማይጨበጥ ፍሰቱ በጊዜ እና በህዋ ላይ እፍጋቱ ቋሚ የሆነበት ፍሰት ነው። ምንም እንኳን ሁሉም እውነተኛ ፈሳሾች ሊታመቁ ቢችሉም ፣ ፍሰቱ ብዙውን ጊዜ የማይታመም ነው ተብሎ የሚገመተው በክብደት ውስጥ ያለው ለውጥ ውጤት በተሰላው ውጤት ላይ ትንሽ ለውጦችን ብቻ ከሆነ ነው። ይህ የፍሰት መጠን ከድምጽ ፍጥነት በታች ከሆነ የበለጠ ሊሆን ይችላል። የመጨመቅ ውጤቶች ከድምፅ ፍጥነት ቅርብ ወይም ከፍ ባለ ፍጥነት የበለጠ ጉልህ ናቸው። የማች ቁጥሩ ያለመገጣጠም እድልን ለመገምገም ጥቅም ላይ ይውላል፣ አለበለዚያ የመጨመቂያ ውጤቶች መካተት አለባቸው።
በኤሮዳይናሚክስ ንድፈ ሃሳብ መሰረት እፍጋቱ በዥረት መስመሩ ላይ ከተለወጠ ፍሰቱ እንደታመቀ ይቆጠራል። ይህ ማለት, ከማይጨናነቅ ፍሰት በተቃራኒው, የክብደት ለውጦች ግምት ውስጥ ይገባሉ. በአጠቃላይ ይህ የማክ የከፊሉ ወይም የሙሉ ፍሰቱ መጠን ከ0.3 ሲበልጥ ነው።የ0.3 የማች ዋጋ በዘፈቀደ ነው፣ነገር ግን ጥቅም ላይ የሚውለው ከዚህ እሴት በታች ያለው የጋዝ ፍሰት ከ 5% ያነሰ የመጠን ለውጥ ስለሚያሳይ ነው። እንዲሁም የ 5% ከፍተኛው የመጠን ለውጥ በቆመበት ቦታ ላይ ይከሰታል (የፍሰት ፍጥነት ዜሮ በሆነበት ነገር ላይ ያለው ነጥብ) ፣ በተቀረው ነገር ዙሪያ ያለው ጥግግት በጣም ዝቅተኛ ይሆናል። ትራንስኒክ፣ ሱፐርሶኒክ እና ሃይፐርሶኒክ ፍሰቶች ሁሉም ሊታመቁ የሚችሉ ናቸው።
ማጠቃለያ
ኤሮዳይናሚክስ ዛሬ በአለም ላይ ካሉት በጣም አስፈላጊ ሳይንሶች አንዱ ነው። ትሰጠናለች።ጥራት ያለው አውሮፕላኖች, መርከቦች, መኪናዎች እና የኮሚክ መንኮራኩሮች መገንባት. በዘመናዊ የጦር መሳሪያዎች ልማት ውስጥ ትልቅ ሚና ይጫወታል - ባለስቲክ ሚሳኤሎች ፣ ማበረታቻዎች ፣ ቶርፔዶዎች እና ድሮኖች። የዘመናዊ የላቀ የአየር ጥራት ፅንሰ-ሀሳቦች ባይኖሩ ኖሮ ይህ ሁሉ የማይቻል ነበር።
በመሆኑም የአንቀጹን ርዕሰ ጉዳይ በተመለከተ ሃሳቦች ከቆንጆ ነገር ግን ስለ ኢካሩስ የዋህ የሆኑ ቅዠቶች ወደ ተግባራዊ እና በእውነት ወደሚሰራ አውሮፕላኖች ተለውጠዋል ባለፈው ክፍለ ዘመን መጀመሪያ ላይ። ዛሬ ያለ መኪና፣ መርከብ እና አውሮፕላኖች ህይወታችንን መገመት አንችልም፣ እና እነዚህ ተሽከርካሪዎች በአየር ዳይናሚክስ አዳዲስ ግኝቶች መሻሻላቸውን ቀጥለዋል።
የተንሸራታቾች ኤሮዳይናሚክስ ጥራቶች በጊዜያቸው እውነተኛ ግኝት ነበሩ። በመጀመሪያ, በዚህ አካባቢ ሁሉም ግኝቶች በአብስትራክት, አንዳንድ ጊዜ ከእውነታው የተፋቱ, የቲዎሬቲካል ስሌቶች, በፈረንሣይ እና በጀርመን የሂሳብ ሊቃውንት በቤተ ሙከራዎቻቸው ውስጥ ተካሂደዋል. በኋላ ፣ ሁሉም ቀመሮቻቸው ለወደፊቱ አውሮፕላኖች ተስማሚ ቅርፅ እና ፍጥነት ለማስላት ላሉ ሌሎች ፣ የበለጠ አስደናቂ (በ 18 ኛው ክፍለ ዘመን መመዘኛዎች) ዓላማዎች ጥቅም ላይ ውለዋል ። በ 19 ኛው ክፍለ ዘመን እነዚህ መሳሪያዎች ከግላይደሮች እና ከአየር መርከቦች ጀምሮ በከፍተኛ መጠን መገንባት ጀመሩ, አውሮፓውያን ቀስ በቀስ ወደ አውሮፕላኖች ግንባታ ተለውጠዋል. የመጀመሪያዎቹ ለወታደራዊ ዓላማዎች ብቻ ጥቅም ላይ ውለዋል. የአንደኛው የዓለም ጦርነት አሴዎች በአየር ላይ ያለው የበላይነት ጉዳይ ለየትኛውም አገር ምን ያህል አስፈላጊ እንደሆነ አሳይቷል, እና የእርስ በእርስ ጦርነት ጊዜ መሐንዲሶች እንደነዚህ ያሉት አውሮፕላኖች ለጦር ኃይሉ ብቻ ሳይሆን ለሲቪሎችም ውጤታማ መሆናቸውን ደርሰውበታል.ግቦች. በጊዜ ሂደት፣ ሲቪል አቪዬሽን ወደ ህይወታችን በጥብቅ ገብቷል፣ እና ዛሬ አንድም ግዛት ያለሱ ማድረግ አይችልም።
