دانلود مقاله بررسی گلوگاه ها ،پارامترها و توابع

5 صفحه word

خلاصه ونمونه:

مقدمه و تاريخچه

بال پرنده چيست؟

دو تعريف برای آن وجود دارد:

1- نوعی از هواپيما است که در آن تنها عامل اجاد کننده برا (مثبت يا منفی) بال است.

2- هواپيمايی که کليه پارامتر های آيروديناميکی آن در ايرفويل بال خلاصه شده است

بانا به هريک از اين تعاريف بعضی از هوا پيما ها را می توان بال پرنده به حساب آورد يا رد کرد. به عنوان مثل استفاده از دم عمودی در تعريف دوم غير مجاز است. ما در اين خصوص سخت گيری نخواهيم کرد و بحث در اين باره را برای بزرگان هوافضا ميگذاريم.

بال پرنده پديده چندان جديدی در هوفضا نيست. اولين بال پرنده در سال 1917 ميلادی توسط فردی انگليسی با نام جان دن ساخته شد و پرواز کرد.
از اين تارخ به بعد کماکان از اين پيکر بيکر بندی استفاده شد اما پيشگامان استفاده عملياتی از اين روش آلمانی ها هستند. در سال 1937 ميلادی هواپيمای Ho V در اين کشور ساخته شد که نخستن کار جدی در اين ضمينه به حساب می آيد.در سال 1944 اولين جت جنگده بال پرنده باز هم توسط آلمان برای شرکت در جنگ جهانی دوم ساخته شد. که قبل از عملياتی شدن آن جنگ به پايان رسيد.

در طول اين مدت آمريکايی ها نيز فعاليت هايی در اين زمنه داشتند. عمده فعاليت آنها توسط فردی به نام جک نورثپ صورت گرفت. او در تحقيقات خود به اين نتيجه رسيد که افزايش بازده هواپيما با کم کردن پسای نا شی از دم با استفاده از پيکر بندی بال پرنده امکان پذير است. در سال 1939 تا 1940 نورثپ هواپيمايی با نام N1-M طراحی کرد که منجر به تکميل و ساخت بمب افکن بال پرنده با نام N-9M برای نيروی دريايی آمريکا شد.

پس از آن هواپيمای XB-35 برای حمله به آلمان از سواحل غربی ايالات متحده در صورت سقوط انگلستان طراحی شد. نخستين نمونه از اين هواپيما در سال 1946 ميلادی تکميل شد. بيشترين وزن برخواست آن 209،000 پوند بود. بر مبنای اين طرح هواپيمای YB-35 با موتور توربوجت ساخته شد. در سال 1950 با پايان جنگ اين پروژه نيز پايان يافت و تا سال 1980 که شروع برنامه ساخت بمب افکن پنهان کار است تلاش قابل ملاحضه ای در اين ضمينه انجام نشد.

پايداری و کنترل

می دانيم که دم در هوا پيما های معمولی وظيفه خثی کردن گشتاور بال و در صورت پايدار بودن هواپيما گشتاور ناشی از امال وزن جلوتر از cg را دارد. پس از حذف دم در صورتی که گشتاور بال همچنان مثبت باشد. در صورتی که بخواهيم يک بال پرنده بدون دم پايدار بماند يک از سه روش شناخته شده زير را به کار می بريم.
1. بال بدون عقیب گراد (plank)

در اين سيستم نياز به ايرفويل با ممان مثبت برای پايدری است که منجر به استفاده از ايرفويل با انحنای روبه بالای زياد در انتهای ايرفويل دارد. اين روش پايداری زيادی ايجاد نمی کند به همين دليل در ترکيب با ساير روش های پايداری مثلا cg پائين تر از Ac به کار می رود. اين شيوه معمولا در هواپيما هايی با قدرت مانور و سرعت پائين به کار می رود.

2. عقب گراد (swept wing)

در اين روش تقريبا هر نوع اير فويل با استفاده از swept و پيچش twist مناسب قابل استفاده است. اما بری گرفت کارايی مناسب و پسای کمتر بهتر است که از ايرفويل هايی با Cm حدود صفر استفاده شود. اين روش بهترين روش ايجاد پايداری در بال پرنده است ولی در صورتی که دستيابی کارايی بالا مد نظر باشد تاحدودی پيچيده است.

3. بال و مرکز ثقل پائين (parafoil)

اين شيوه پيکر بندی بيشتر در مورد چهپاد ها کارد دارد در اين پيکر بندی از ايرفويل با max camber نزديک به لبه حمله استفاده می شود.با توجه به گفته های فوق نشان می دهد که بال پرنده ذاتاً پايدار است.

از مزايای و معايب پايداری بال پرنده می وتوان به شرح زير نامبرد:

می توان با کم کردن پايداری استاتيکی Clmax را افزايش داد
يکی از سطوح کنترلی Elevator کم می شود
از آنجا که اصولا اين سيستم برای هواپيما های پايدار به کار نمی رود قدرت مانور آنها بيشتر است
معايب پايداری بال پرنده نيز به شرح زير است:

در هنگام باد کنترل هواپيما بدون سيستم کمکی کنترل مشکل است به دليل داشتن بازوی گشتاور کمتر چرخش حول مهور عرضی به سطوح کنترل بزرگتری نياز دارد به دليل خلاصه شدن کنترل دو سطح کنترلی…

سازه

خصوص سازه می توان گفت که به طور قطع در حالت کلی بال پرنده مزيای بسياری نسبت به ساير پيکر بندی ها دارد. اين مزايا در طرح های حرفه ای مانند BWB به اثبات رسيده است.در BWB تنها بدنه از بوئنگ 747-400 سنگين تر و در مجموع وزن کل 11 درصد از آن سبکتر بود. علت افزايش وزن بدنه نيز تنها به دليل سيستم تنظيم فشار کابين مسافر بوده است. در زير تعدادی از آنهارا شرح خواهيم داد:
1. پنای بيشتر spar به دليل داشتن ايرفيل بلند تر و ضخيم تر

2. راحتی ساخت نمونه واحد

3. توضع وزن داخلی مناسب تر

4. داشتن محفظه بار عريض تر

5. کمتر بودن اتصالات 90 درجه که نيار به تقويت بيشتر دارند

6. سبکتر بودن به دليل حذف دم افقی