معلق ماندن هواپیما در هوا

معلق ماندن هواپیما در هوا یک امر کاملا تخصصی است. آرزو و فکر پرواز تفریحی باعث شد تا بشر به اختراع بزرگی چون هواپیما دست یابد. بشر با الهام گیری از طبیعت توانست ساختاری بسازد که از طریق آن بتوان پرواز را چون پرندگان رها تجربه کرد. این تجربه دوست داشتنی باعث شد تا ما امروزه شاهد ساخت انواع سازه های هوایی باشیم و رویایی پرواز را برای همکان به ثمر برسد.

  اگر بخواهیم ببینیم که هر کدام از قسمت های این سازه چه عملکردی نشان می دهند تا باعث می شود این سیستم بتواند چون یک پرنده رها عمل کند نایزمند این است که یکسری اصول و قواعد را در فیزیک و علوم مهندسی بدانیم. اما لزوما ما نمیخواهیم به شما در این نوشته  مسائلی را ارائه کنیم که درک آن برای شما سخت باشد. در این نوشتار سعی داریم به مهمترین عملکرد پرواز یعنی چگونگی معلق بودن هواپیما در هوا بپردازیم.

درست است که شما به دلیل یکسری مطالب ریاضی و فیزیک دوره دبیرستان از خود دارید میتواند تا حدی ذهن شما را راهنما باشد با این تفاسیر همین جا به شما می گویم که تمامی تصورات ذهنی خود را در مورد این مسله کنار بگذارید و با ما در این مقاله همراه شوید تا با ساده ترین توضیح این پروسه را به شما توضیح دهیم. برای درک این موضوع ابتدا شما را با نیروهای مختلف تاثیر گذار در این مبحث آشنا می کنیم که بر معلق بودن هواپیما تاثیر مستقیم می گذارند.

انواع نیروهای موثر بر معلق ماندن هواپیما در هوا

نیرو LIFT

نیرو لیفت با نام دیگر در فارسی شاید رایج باشد که به آن نیروی برآر گفته می شود. اگر بخواهیم به صورت تعریفی در مورد این نیرو صحبت کنیم باید آن را نیرویی دانست که بر اثر برخورد هوا با سطوح فوقانی و تحتانی بال ایجاد می شود این نیرو موجب بالا رفتن هواپیما و انجام پرواز می گردد.

نیروی DRAG

نام دیگر این نوع نیرو نیروی پسار است. در فیزیک و دینامیک سیالات به نیروهایی که در جهت بازداشتن اجسام از حرکت در درون سیالات کار مینمایند نیروی پسار یا DRAG گفته می شود. در نظر داشته باشید زمانی که جسمی درون سیال حرکت می‌کند برهم کنشی بین جسم و سیال اتفاق میافتد. تنش برشی به علت اثرات گرانروی و تنش‌های عمودی به علت فشار بر جسم وارد می‌شوند. به برآیند این نیروها در جهت سرعت جریان بالاسری نیروی پسار و عمود بر جهت سرعت جریان بالاسری نیروی برآر می گویند.

نیروی Thrust

به نیروی که هواپیما را به سمت جلو می راند همان نیروی   Thrust است. به منظور به حرکت در آوردن هر جسمی، نیروی تراست تولیدی، بایستی از نیروهای مقاوم در مقابل حرکت جسم بیشتر باشد. در هواپیماها این نیرو با استفاده از سیستم پیشرانش، ایجاد میگردد. معمولا این سیستم‌ها مبتنی بر جت یا پره می باشند. در واقع پره، مانند همان فن های خانگی در مقیاسی بزرگتر عمل می کند. مشکش هوا باعث به حرکت در آوردن پره ها می شود.

نیروی GRAVITY

می دانیم که نیروی جاذبه زمین بر هر جسمی تاثیر گذار است هواپیما نیز مانند هر جسمی دیگر از نیروی گرانش بی بهره نیست یک هواپیما مانند تمام اجسام دارای جرم می باشد. وقتی که هواپیما بر روی زمین به صورت ساکن است تنها نیروی که بر ان وارد می شود جاذبه زمین می باشد. اگر این 4 نیرو نظیر به نپظیر با هم مساوئی باشند هواپیما یا شی پرنده در اصطلاع در حالت IQU  قرار می گیرد.

معلق ماندن هواپیما در هوا ارتفاع خاصی را می طلبد

به خاطر داشته باشید که هواپیماها تا حدی میتوانند ارتفاع بگیرند و به به این شکل در آن ارتفع ثابت باقی بمانند. به این صورت که هواپیما اگر بعد از پرواز به ارتفاع مورد نظر رسید دیگر نمیتواند اوج بگیرید. بعد از این ثابت ماندن پرواز جریان هوا باعث می گردد تا نیروی کششی زمین کمتر تاثیر گذار شود و هواپیما در خط هوایی خود بدون نگرانی حرکت کند. در این مرحه ما شاهد نیروی کششی هستیم و نیروی به سمت زمین کاهش می یابد و پرواز به صورت نرمال تا مقصد نهایی جهت نشستن  رو به جلو حرکت می کند. اگر هواپیما بخواهد حرکتی در سمت چپ یا راست داشته باشد از پره های عقبی و بال های سمت راست و چپ قرار می گیرد.