پرسش و پاسخ های هوافضايی و هوانوردی

[sokuteasemuni]

سلام بر دوستان
هدف از ايجاد اين موضوع ، ايجاد زمينه اي براي آموزش مطالب گوناگون هوافضايي و هوانوردي در قالب پرسش و پاسخ هست به گونه اي كه براي ساير كاربران سنترال كه در اين مسائل سر رشته ندارند مفيد باشه.
اجازه بديد شيوه ي كار به اين ترتيب باشه كه يك نفر سؤالي رو مطرح كنه و هر كس موفق شد جواب درست رو بده ، بايد سؤال بعدي رو طرح كنه. بد نيست كه در جواب ها ، كمترين ميزان ممكن فرمول به كار برده بشه تا دوستاني كه در اين زمينه ها وارد نيستند، احياناً بي توجه نشن و در اين موضوع شركت كنند. طبعا سؤالات بهترها نظر سختي، طيفي باشه يعني بعضا سخت و بعضا آسون و اغلب هم " بل امر بين الامرين". در صورتي كه ارائه پاسخ دوستان بيش از پنج روز(به عنوان مثال) طول بكشه ، طرح كننده ي سوال خودش پاسخ ميده و سوال بعدي رو مطرح ميكنه.با تشكر از "N I M A " در دانشجو.

اميدوارم همه ي دوستان از كاربران تازه كار تا قديمي ها ، اصلا مخصوصا قديمي ها كه بار علمي بالايي دارن و ميتونن مطالب رو به زبان ساده توضيح بدن در اين مقوله مشاركت حداكثري! داشته باشن.


با اجاز با يك سؤال ساده شروع مي كنم :

كمينه ي سرعت يك پرتابه براي فرار از جاذبه زمين چقدر هست؟(با كمي توضيحات)

[sokuteasemuni]

  تشكر از همه ي دوستاني كه در اين موضوع مشاركت كردند(و لااقل دليلشون رو هم براي اين مشاركت گسترده به بنده نفرمودن) جواب سؤال مطرح شده رو عرض مي كنم :   حدود 11200 متر بر ثانيه معادل با 40320 كيلومتر بر ساعت هست. در اين سرعت نيرويي معادل با نيروي جاذبه پديد مياد كه براي رهايي از محدوده ي تحت تأثير جاذبه كافي هست.
================================
سوال بعدي :

آيابراي بهينه سازي يك هواپيما (مثلاً يك جنگنده) از نظر وزني محدوديتي وجود دارد ؟  

[pedmehr]

من سررشته چنداني در هواوفضا ندارم
ميخواستم بدونم هواپيماي آواكس چيه و چه كار ميكنه ؟

[khashayar1]

من سررشته ای ندارم ولی فکر میکنم نسبت وزن به سطح بالها نباید از یه حدی بیشتر باشه

[sokuteasemuni]

ببخشيد كه دير جواب ميدم. در گير امتحانات هستم.

من سررشته ای ندارم ولی فکر میکنم نسبت وزن به سطح بالها نباید از یه حدی بیشتر باشه

نسبت وزن به مساحت بالها مهمه ، اما در بهينه سازيها شاهد افزايش سطح بال هم بوديم مثل ميتسوبيشي اف-2 نسبت ب اف-16 و سوپر هورنت نسبت به هورنت معمولي حدود 25 درصد افزايش مساحت بال داشتند.

نكته در ارابه ي فرود هست. به دليل مسائل طراحي ارابه ي فرود ، كه هم به سازه مربوطه و هم در صورت تغييرات ابعادش ، جاگيريش در سازه دستخوش تغيير ميشه و در اينصورت ، بايد توي سازه دست برد و دست بردن تو سازه هم به تغييرات ديگه مي انجامه ، از ابتدا ارابه فرود رو براي چند برابر وزن اوليه طراحي مي كنند ( مثلا سه تا پنج) بنابراين افزايش وزن پرنده در طول عمر محدود خواهد شد.

من سررشته چنداني در هواوفضا ندارم
ميخواستم بدونم هواپيماي آواكس چيه و چه كار ميكنه ؟

آواكس ها ، هواپيما هايي هستند كه روي اونها يك رادار هوايي نصب شده و همانند رادارهاي زمين پايه به كاوش آسمان و كشف و ردگيري اهداف هوايي ( وحتي سطحي ) ميپردازه. اين هواپيماها با مجموعه سامانه هاي رايانه اي كه در خودشون حمل مي كنند در آن واحد قابليت ردگيري دهها تا صدها هدف و انتقال اطلاعات حاصله رو به يگان هاي دفاع هوايي رو دارند. يك نمونه :

هواپيماي پايه ، بويينگ 767 هست ، در اختيار ژاپن :



تصاوير بيشتر :

http://www.centralclubs.com/forum-f228/topic-t18468.html

http://www.centralclubs.com/forum-f228/topic-t57265.html

[khashayar1]

یک سوال دارم البته خودم در مورد جواب آن حدسهایی میزنم ولی جواب کامل و علمی میخواهم
چرا هوا پیما ها سقف پروازی دارند؟
در ارتفاع بالاتر جاذبه کمتر است و علی الظاهر سعود راحتتر باید باشد.

[CAPTAIN PILOT]

[COLOR=#0070c0]khashayar1, دوست عزیز  

با اجازه سکوت آسمونی, دوست عزیز و یار همیشگی ام :

عمده ترین دلیل پرواز هواپیما در ارتفاعات بالا غلظت یا چگالی هوا میباشد که در علم هواشناسی به آن Air Density گفته مشود و نسبت مستقیم با فشار (Pressure) هوا دارد. به گونه ای با افزایش ارتفاع از فشار و دانسیته هوا کاسته میشود.
همانطور که میدانید فشار هوا در سطح دریا (Sea Level) در بیشترین حد خود میباشد.

از طرفی دانسیته هوا ارتباط مستقیمی با کارایی (Performance) هواپیما و موتورهای آن دارد و همیشه قبل از پرواز با توجه به گزارشات هواشناسی محاسباتی در خصوص نیروی تولیدی موتورها (Thrust) انجام میشود که تا حدودی در تعیین مقدار سوخت مورد نیاز هم سهیم میباشد.

اما دلیل دیگر هم که باز به همان دانسیته برمیگردد چسبندگی هوا میباشد ! بله حتی هوا هم مقداری چسبندگی دارد که در آیرودینامیک هوایی به نیروی پسای حاصل از آن Skin Friction Drag میگوییم که با توجه به غلظت هوا (q) از مقدار آن کاسته یا افزوده میشود.

البته در پروازهای Sub Sonic (زیر صوت) از این مقدار پسا (Drag) صرف نظر میشود و اصطلاحا هوال را Non Viscous مینامیم. اما در رده های بالاتر سرعی مانند Super Sonic و Hyper Sonic که هر 2 مافوق صوت هستند این مقدار باید با دقت محاسبه شود چون در غیر این صورت سایر محاسبات با اختلافات فاحشی روبرو خواهند شد.

موفق باشید

[sokuteasemuni]

چرا هوا پیما ها سقف پروازی دارند؟

khashayar1 ، سلام
ارتفاع قابل دسترس براي هر هواپيما ، تابعي از چندين عامل از جمله "حداكثر نيروي محركه موتور" ، "مساحت ناخالص بال" ، "ضريب مقاومت هوا يا پسا " و سرعت هست كه خود سرعت هم بستگي به چندين عامل از جمله وزن هواپيما داره.
از طرف ديگه ، هر نوع موتوري ( پيستوني ، توربوپراپ ، توربوجت و توربوفن) در بيشينه ي ارتفاع مشخصي كار ميكنه(از يك ارتفاعي به بالا قابليت كاركردن رو نداره) و حداكثر سرعت هواپيمايي هم كه از اون نوع موتور استفاده ميكنه ، مشخصه.
مثلا يك هواپيماي موتور پيستوني با موتور تقويت نشده( بدون توربوشارژر) نهايتا ميتونه به ارتفاع پروازي حدود 25000 پا و سرعت 0.4 ماخ برسه.
اين موضوع هم برميگرده به اين پديده كه با افزايش ارتفاع ، چگالي هوا ، كم ميشه و در نتيجه ، قدرت توليدي موتور هم پايين مياد.
به اين ترتيب با افزايش ارتفاع پروازي ، سرعت در جايي، به اندازه ايي ميشه كه تنها پرواز افقي و يكنواخت امكان پذيره و " قدرت اضافي" هم براي اوج گيري وجود ندارد و نرخ صعود صفر شده و هواپيما ديگه نميتونه از اون بيشتر اوج گيري كنه.

[sokuteasemuni]

سلام بر دوستان
با يك سؤال جديد در خدمتتون هستم.

همونطور كه ميدونيد ، شكل مقطع بالها(كه بهش ايرفويل گفته ميشه) در هواگردها ، به طور كلي يه همچين حالتي داره :

      نمونه اي از مقطع بال در يك هواپيما :      

 سوال اين هست كه چرا داراي اين حالت مي باشه ؟ (چرا مانند يك مستطيل نيست،مثلا؟)       

[shola]

البته من زیاد در این موارد سررشته ندارم ولی فکر کنم برای اینکه فشار در زیر بال هواپیما بیشتر از روی آن شود از این طرح استفاده می شود که باعث افزایش فشار به بدنه هواپیما به سمت بالا می گردد که همین امر باعث افزایش مقاومت بالها در نگهداری وزن هواپیما می گردد

[capitan nima]

لوله وانتوری تصویر مناسبی از صحت اصل برنولی را به رخ می کشد . لوله وانتوری لوله ای است که دوسر آن گشاده بوده ودر وسط (throat)باریک می گردد.حال اگر یک جریان منظم وارد این لوله شود طبیعی است در گلوگاه تنگتر است سرعتش بیشتر ین بوده و طبق اصل برنولی باید فشارش کمترینباشد و اگر چند فشار سنج در طول لوله نصب کنیم صحت این مسئله آشکار میشود قسمت اول لوله که جداره ها یهم نزدیک میشوند را همگراconvergentو قسمت بعد از گلوگاه را که جداره ها ذاز هم دور میشوند واگراdivergent می گویند
پس از آزمایش فوق نتیجه میگیریم که هوا در مسیر خود در داخل لوله وانتوری هرچه به throat نزدیک میشود سزعتش افزون وفشارش (static) کاهش مییابد وبعد از گلوگاه که به قسمت واگرا میرسد سرعتش کاهش و فشارش استاتیکش افزایش می یابد.
حال اگر جداره بالایی لوله وانتوری را برداشته وآنرا با یک flat plate جایگزین کنیم باز به نتایج مشابه ی خواهیم رسید . حال اگر در نهایت صفحه بالایی را به کلی حذف نموده وآزمایش را فقط با دیواره زیرین تکرار نماییم فشار سنجها باز نتایج مشابهی را نشان میدهند.حال اگر زیر جداره زیرین رابا یک flat plate بپوشانیم در واقع به Air foil دست یافته ایم که پایه و اساس بال را تشکیل میدهد.
در تصویری که خواهم گذاشت میبینید که اگر هوا از بالا وپایین حرکت نماید در بالا به علت سرعت همه جا فشارش از پایین کمتر است در حالی که در پایین به علت صاف بودن سرعت تغییری نکرده پس فشار ثابت میماند در نتیجه در اثر اختلاف فشار بالا وپایین نیرویی به سمت بالا پدید می آید که همان نیروی lift میباشد بدین ترتیب میتوانیم بگوییم که به بال دست یافته ایم یعنی اگر جسمی به نام بال هواپیما با چنین سطح مقطعی با سرعت مشخص در هوا حرکت نماید نیروی lift مورد نیاز ما را برای تحمل وزن فراهم می آورد

[capitan nima]

دالبته در عمل اجباری نیست که سطح زیری که سطح زیرین حتمآ صاف باشد و در واقع بیشتر AIRFOILS سطح زیرشان قوسی یا به صورت محدب یا مقعر است و امروزه تعداد زیادی Airfolls توسط دانشمندان و موسسات علمی هم چون NASA ابداع گشته که هر یک کاربردهای خاص خود را دارند . مثلآ یک نوع آن برای برای ملخ مناسب بوده و نوعی دیگربرای فرامین هواپیما مناسب بوده , نوعی دیگر برای بال های کم سرعت و نوعی دیگر برای بالهای پر سرعت.




[img]http://www.centralclubs.com/[External Link Removed for Guests][/img][/IMG][img]http://www.centralclubs.com/[External Link Removed for Guests][/img]